JPH02260716A - エコーキャンセラ - Google Patents
エコーキャンセラInfo
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- JPH02260716A JPH02260716A JP8003689A JP8003689A JPH02260716A JP H02260716 A JPH02260716 A JP H02260716A JP 8003689 A JP8003689 A JP 8003689A JP 8003689 A JP8003689 A JP 8003689A JP H02260716 A JPH02260716 A JP H02260716A
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Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
この発明は、衛星通信、音声パケット通信等の通信回線
において2線−4′a変換部で発生する近端エコーを消
去するエコーキャンセラに関するものである。
において2線−4′a変換部で発生する近端エコーを消
去するエコーキャンセラに関するものである。
(従来の技術)
現在の電話回線では、一般に加入者線の2線式回線と伝
送路の4線式回線との間の変換を行なうハイブリッド回
路が用いられていたが、このハイブリッド回路では、イ
ンピーダンスのミスマツチングによって受信信号が送信
線路に漏れてエコーが生ずる。衛星通信のように遅延が
大きい網においてはこのエコーが通信の障害となるため
、送信線路にエコーキャンセラを挿入してエコーを消去
する方式をとっている。また、音声、画像、データを統
合して取扱う統合網では、音声をパケット化して通信を
行なうため、国内回線においても大きな遅延を生じるの
で音声パケット通信においてもエコーキャンセラを用い
てエコーを消去する必要がある。
送路の4線式回線との間の変換を行なうハイブリッド回
路が用いられていたが、このハイブリッド回路では、イ
ンピーダンスのミスマツチングによって受信信号が送信
線路に漏れてエコーが生ずる。衛星通信のように遅延が
大きい網においてはこのエコーが通信の障害となるため
、送信線路にエコーキャンセラを挿入してエコーを消去
する方式をとっている。また、音声、画像、データを統
合して取扱う統合網では、音声をパケット化して通信を
行なうため、国内回線においても大きな遅延を生じるの
で音声パケット通信においてもエコーキャンセラを用い
てエコーを消去する必要がある。
第2図は電話回線においてエコーキャンセラを適用する
場合の従来の回路構成を示すブロック図である。
場合の従来の回路構成を示すブロック図である。
同図において、10は電話機、1.2は加入者線、14
はハイブリッド回路(図中記号Hで示しである)、16
はディジタル対アナログ変換器(図中記号D/Aで示し
である)、18はアナログ対ディジタル変換器(図中記
号A/Dで示しである)、20は減算器、22は適応デ
ィジタルフィルタ(図中記号ADFで示しである)及び
24はダブルトーク検出器(図中DTDで示しである)
であり、この適応ディジタルフィルタ22、減算器2o
及びダブルトーク検出器24でエコーキャンセラ26ヲ
構成している。
はハイブリッド回路(図中記号Hで示しである)、16
はディジタル対アナログ変換器(図中記号D/Aで示し
である)、18はアナログ対ディジタル変換器(図中記
号A/Dで示しである)、20は減算器、22は適応デ
ィジタルフィルタ(図中記号ADFで示しである)及び
24はダブルトーク検出器(図中DTDで示しである)
であり、この適応ディジタルフィルタ22、減算器2o
及びダブルトーク検出器24でエコーキャンセラ26ヲ
構成している。
この従来の回路の動作につき簡単に説明する。
遠端からの受信信号x(k) (但し、kはサンプリ
ング時刻)は、D/A変換器16によってアナログ信号
x(t) (但し、tは時間)に変換されてハイブリ
ッド回路(H)+4に入力され、2線信号として加入者
線12を通じて電話機1oに伝送される。このとき、ハ
イブリッド回路(H)+4のインピーダンスミスマツチ
ングにより、受信信号x(t)が送信路に漏れ、エコー
信号y(t)として送出されてしまう、一方、電話機1
0からの近端入力信号n(t)は、ハイブリッド回路(
1−1)14によって4線信号に変換されて、送信路に
送出される。すなわち、送信信号s (t)はエコー信
号y(t)と近端入力信号n(t)との和として、5(
t) = y(t) + n(t)と表される。
ング時刻)は、D/A変換器16によってアナログ信号
x(t) (但し、tは時間)に変換されてハイブリ
ッド回路(H)+4に入力され、2線信号として加入者
線12を通じて電話機1oに伝送される。このとき、ハ
イブリッド回路(H)+4のインピーダンスミスマツチ
ングにより、受信信号x(t)が送信路に漏れ、エコー
信号y(t)として送出されてしまう、一方、電話機1
0からの近端入力信号n(t)は、ハイブリッド回路(
1−1)14によって4線信号に変換されて、送信路に
送出される。すなわち、送信信号s (t)はエコー信
号y(t)と近端入力信号n(t)との和として、5(
t) = y(t) + n(t)と表される。
エコーキャンセラ26には、受信信号x(k)と、A/
D変換器18によってディジタル信号に変換された送信
信号5(k)とが入力する。エコーキャンセラ26の適
応ディジタルフィルタ22は、学習同定法により、D/
A変換器16からハイブリッド回路(H)+4を通って
A/D変換器18に至る系(以下、エコーパスという)
のインパルス応答を遂次推定し、推定したインパルス応
答と受信信号とにより疑似エコー信号y(t)を発生し
、これを減算器20で送信入力信号5(k)から差し引
くことによってエコーを消去する。従ってこの減算器2
0はエコー消去回路として機能し、この減算器20の出
力は残差信号e(k) = 5(k) −y(k)とし
て送出される。
D変換器18によってディジタル信号に変換された送信
信号5(k)とが入力する。エコーキャンセラ26の適
応ディジタルフィルタ22は、学習同定法により、D/
A変換器16からハイブリッド回路(H)+4を通って
A/D変換器18に至る系(以下、エコーパスという)
のインパルス応答を遂次推定し、推定したインパルス応
答と受信信号とにより疑似エコー信号y(t)を発生し
、これを減算器20で送信入力信号5(k)から差し引
くことによってエコーを消去する。従ってこの減算器2
0はエコー消去回路として機能し、この減算器20の出
力は残差信号e(k) = 5(k) −y(k)とし
て送出される。
ところが、学習同定法では、エコーパスインパルス応答
の推定に受信信号系列:X= = (x(k)、x(k
−1) 、−1x(k−N◆l) )と、残差信号e(
k)とを用いているため、近端信号n (t)が大きい
ダブルトーク状態で推定を続1fでゆくと、推定インパ
ルス応答が乱れてしまう、ダブルトーク検出器24はダ
ブルトーク状態を検出し、推定停止信号INHを出力し
て適応ディジタルフィルタ22の推定を停止させてこれ
を防ぐ働きをする。このダブルトーク検出方法としては
、例えば受信信号x(k)と残差信号e(k)のパワー
比を求め、このパワー比Aが所定の閾@AT以下である
とき、すなわち、 A≦Aア の条件を満足したときダブルトーク状態であると判定す
る。ここでATはダブルトーク検出閾値である。この方
法は、ダブルトーク検出感度が高く、近端信号n(k)
の小さいレベルでも検出することが出来る。
の推定に受信信号系列:X= = (x(k)、x(k
−1) 、−1x(k−N◆l) )と、残差信号e(
k)とを用いているため、近端信号n (t)が大きい
ダブルトーク状態で推定を続1fでゆくと、推定インパ
ルス応答が乱れてしまう、ダブルトーク検出器24はダ
ブルトーク状態を検出し、推定停止信号INHを出力し
て適応ディジタルフィルタ22の推定を停止させてこれ
を防ぐ働きをする。このダブルトーク検出方法としては
、例えば受信信号x(k)と残差信号e(k)のパワー
比を求め、このパワー比Aが所定の閾@AT以下である
とき、すなわち、 A≦Aア の条件を満足したときダブルトーク状態であると判定す
る。ここでATはダブルトーク検出閾値である。この方
法は、ダブルトーク検出感度が高く、近端信号n(k)
の小さいレベルでも検出することが出来る。
しかしながら、エコーパスが他の系に切り替ったときに
も、残差信号e(k)のパワーが増加するため、(2)
式が成立し、実際には、ダブルトーク状態ではないのに
ダブルトークであると判定し、その結果ダブルトーク検
出器24から前述した推定停止信号INH!適応ディジ
タルフィルタ22へ出力し、このフィルタ22での推定
動作を停止させてしまう。
も、残差信号e(k)のパワーが増加するため、(2)
式が成立し、実際には、ダブルトーク状態ではないのに
ダブルトークであると判定し、その結果ダブルトーク検
出器24から前述した推定停止信号INH!適応ディジ
タルフィルタ22へ出力し、このフィルタ22での推定
動作を停止させてしまう。
実際の電話回線では、電話機のオンフック状態からオフ
フック状態への切換又はその逆の切換動作時や、ミュー
ト動作時にエコーパスの変化が生じ、エコーを消去でき
なくなる。
フック状態への切換又はその逆の切換動作時や、ミュー
ト動作時にエコーパスの変化が生じ、エコーを消去でき
なくなる。
そこで従来は、特開昭61−56526号公報で開示さ
れているように、閾値ATをダブルトーク判定時には一
つ前のサンプリング時刻での閾値よりも一定i!i6.
j”け小さな値とし及び非ダブルトーク判定時には一つ
前のサンプリング時刻での閾値よりも一定i16゜たけ
大きな値とするように設定することによって、エコーパ
スの変化に対応させる手法が用いられている。すなわち
、それぞれの場合のa値Avを ■ダブルトーク判定時 AtCk◆I)= A v(k)−5u■非ダブルトー
ク判定時 A T(k◆1)= A y(k)+ 5゜と定めでい
る。
れているように、閾値ATをダブルトーク判定時には一
つ前のサンプリング時刻での閾値よりも一定i!i6.
j”け小さな値とし及び非ダブルトーク判定時には一つ
前のサンプリング時刻での閾値よりも一定i16゜たけ
大きな値とするように設定することによって、エコーパ
スの変化に対応させる手法が用いられている。すなわち
、それぞれの場合のa値Avを ■ダブルトーク判定時 AtCk◆I)= A v(k)−5u■非ダブルトー
ク判定時 A T(k◆1)= A y(k)+ 5゜と定めでい
る。
このような閾値ATの定め方に従えば、エコーバスの変
化であるのに、ダブルトークと判定した場合に、閾値A
、の値が下がるため、定時間がたつとパワー比AtJ<
fl@Ayよりも大(A>AT)となり、従って前述の
(2)式の条件を満たさなくなり、よって推定を開始す
る。ここで6uの値は実際のダブルトーク状態が3秒以
上続くことは非常に少ないことから、従来はダブルトー
ク状態であると判定してから約3秒竣にA>A、となる
ように決めている。
化であるのに、ダブルトークと判定した場合に、閾値A
、の値が下がるため、定時間がたつとパワー比AtJ<
fl@Ayよりも大(A>AT)となり、従って前述の
(2)式の条件を満たさなくなり、よって推定を開始す
る。ここで6uの値は実際のダブルトーク状態が3秒以
上続くことは非常に少ないことから、従来はダブルトー
ク状態であると判定してから約3秒竣にA>A、となる
ように決めている。
(発明が解決しようとする課題)
しかしながら、以上述べた従来方法では、エコーパスの
変化をダブルトーク判定の時間により検出するため、エ
コーパスが変化してからこれを検出するまで少なくとも
約3秒かかってしまう。
変化をダブルトーク判定の時間により検出するため、エ
コーパスが変化してからこれを検出するまで少なくとも
約3秒かかってしまう。
ざらに実際のダブルトーク時の安全性を重視すると検出
のための時間を充分長くしなければならず、エコーキャ
ンセラのエコーパス変化への追随性を大きく失うという
問題点があった。
のための時間を充分長くしなければならず、エコーキャ
ンセラのエコーパス変化への追随性を大きく失うという
問題点があった。
また、近年電話回線では音声通信だけでなく、モデムを
用いたデータ通信も行われる。しかし、データ通信時に
はダブルトーク状態が長く続くため、従来の方法はデー
タ通信には適用できず、音声通信のみに用途が限られて
いた。
用いたデータ通信も行われる。しかし、データ通信時に
はダブルトーク状態が長く続くため、従来の方法はデー
タ通信には適用できず、音声通信のみに用途が限られて
いた。
この発明は以上に述べたエコーキャンセラのダブルトー
ク検出感度を高くするとエコーパス変化の追随性が悪く
なるという問題点とモデム信号に対して適用できないと
いう問題点を除去するためになされたものであり、従っ
て、この発明の目的はダブルトーク検出感度を下げるこ
となく、エコーパス変化に対して追随性がよく、なおか
つ、モデム信号にも適用可能なエコーキャンセラを提供
することにある。
ク検出感度を高くするとエコーパス変化の追随性が悪く
なるという問題点とモデム信号に対して適用できないと
いう問題点を除去するためになされたものであり、従っ
て、この発明の目的はダブルトーク検出感度を下げるこ
となく、エコーパス変化に対して追随性がよく、なおか
つ、モデム信号にも適用可能なエコーキャンセラを提供
することにある。
(課題を解決するための手段)
この目的の達成を図るため、この発明によれば、受信信
号を入力して疑似エコー信号を発生させる適応ディジタ
ルフィルタと、この疑似エコー信号を受信信号のエコー
が加った送信信号から差し引くことによってエコー信号
を消去した残差信号を送出すエコー消去回路と、この残
差信号と受信信号のパワー比からダブルトーク状態を検
出して前述の適応ディジタルフィルタの推定動作を停止
させるダブルトーク検出器とを有するエコーキャンセラ
において、 ダブルトーク検出器がダブルトーク状態を検出し推定動
作が停止している間にエコーパスの変化を検出した時に
推定動作が停止した適応ディジタルフィルタの当該推定
動作を再開させるための推定開始信号を前述の適応ディ
ジタルフィルタに出力するエコーパス変化検出器を設け
、 このエコーパス変化検出器は、前述の受信信号と送信信
号のパワー比を求め、このパワー比の平均値と分散値と
を計算する計算回路と、この分散値が第一の閾値よりも
小さく同時に第一の閾値よりも小さい第二の閾値よりも
大きくかつ平均値が第三の閾値よりも大きい時にエコー
パス変化があると判定し前述の推定開始信号を出力する
比較判定回路とを有することを特徴とする。
号を入力して疑似エコー信号を発生させる適応ディジタ
ルフィルタと、この疑似エコー信号を受信信号のエコー
が加った送信信号から差し引くことによってエコー信号
を消去した残差信号を送出すエコー消去回路と、この残
差信号と受信信号のパワー比からダブルトーク状態を検
出して前述の適応ディジタルフィルタの推定動作を停止
させるダブルトーク検出器とを有するエコーキャンセラ
において、 ダブルトーク検出器がダブルトーク状態を検出し推定動
作が停止している間にエコーパスの変化を検出した時に
推定動作が停止した適応ディジタルフィルタの当該推定
動作を再開させるための推定開始信号を前述の適応ディ
ジタルフィルタに出力するエコーパス変化検出器を設け
、 このエコーパス変化検出器は、前述の受信信号と送信信
号のパワー比を求め、このパワー比の平均値と分散値と
を計算する計算回路と、この分散値が第一の閾値よりも
小さく同時に第一の閾値よりも小さい第二の閾値よりも
大きくかつ平均値が第三の閾値よりも大きい時にエコー
パス変化があると判定し前述の推定開始信号を出力する
比較判定回路とを有することを特徴とする。
(作用)
上述したこの発明の構成によれば、ダブルトーク検出器
がダブルトーク状態であると検出したときにエコーパス
変化検出器によって、このダブルトーク状態の検出がエ
コーパスの変化に起因する場合にはこのダブルトーク状
態の検出によって停止した適応ディジタルフィルタの推
定動作を再開させるための推定開始信号を当該エコーパ
ス変化検出器から適応ディジタルフィルタへ出力させる
。
がダブルトーク状態であると検出したときにエコーパス
変化検出器によって、このダブルトーク状態の検出がエ
コーパスの変化に起因する場合にはこのダブルトーク状
態の検出によって停止した適応ディジタルフィルタの推
定動作を再開させるための推定開始信号を当該エコーパ
ス変化検出器から適応ディジタルフィルタへ出力させる
。
この推定開始信号を出力させるため、ダブルトーク状態
の有無に拘らず、常時、計算回路においで受信信号のパ
ワーと送信信号のパワーとのパワー比を算出しておく、
そして推定動作が停止したとき、この算出されたパワー
比の、Nサンプリング時間当りの分散値及び平均値を算
出し、続いて、比較判定回路において、常時、この分散
値を第−閾値及び第二閾値と比較しかつ平均値を第三閾
値と比較する。そしてダブルトーク状態検出により推定
動作が停止している時、この分散が第一閾値よりも小さ
くかつ第二閾値より大きくかつ平均値が第三閾値よりも
大きいと判定されると、この比較判定回路から適応ディ
ジタルフィルタへ前述の推定開始信号を出力する。
の有無に拘らず、常時、計算回路においで受信信号のパ
ワーと送信信号のパワーとのパワー比を算出しておく、
そして推定動作が停止したとき、この算出されたパワー
比の、Nサンプリング時間当りの分散値及び平均値を算
出し、続いて、比較判定回路において、常時、この分散
値を第−閾値及び第二閾値と比較しかつ平均値を第三閾
値と比較する。そしてダブルトーク状態検出により推定
動作が停止している時、この分散が第一閾値よりも小さ
くかつ第二閾値より大きくかつ平均値が第三閾値よりも
大きいと判定されると、この比較判定回路から適応ディ
ジタルフィルタへ前述の推定開始信号を出力する。
このように、この発明では、ダブルトーク状態検出がエ
コーパスの変化に起因するものか否かを監視してあり、
エコーパスの変化が生じて推定開始信号を出力するまで
の時間は従来のような3秒という待ち時間を必要としな
いので、実質的にエコーパス変化検出回路での処理時間
のみであり、従って、この発明のエコーキャンセラは、
従来の約1/10以下の時間で適応ディジタルフィルタ
を再開始させることが可能な、エコーパス変化に著しく
追随性が良い。
コーパスの変化に起因するものか否かを監視してあり、
エコーパスの変化が生じて推定開始信号を出力するまで
の時間は従来のような3秒という待ち時間を必要としな
いので、実質的にエコーパス変化検出回路での処理時間
のみであり、従って、この発明のエコーキャンセラは、
従来の約1/10以下の時間で適応ディジタルフィルタ
を再開始させることが可能な、エコーパス変化に著しく
追随性が良い。
また、同時(こ送・受信信号がモデム信号であるかどう
かを監視しており、モデム信号に対しても適用可能であ
る。
かを監視しており、モデム信号に対しても適用可能であ
る。
(実施例)
以下、図面を参照してこの発明のエコーキャンセラの実
施例を説明する。
施例を説明する。
第1図はこのエコーキャンセラを説明するためのブロッ
ク図、第3図はこのエコーキャンセラに設けたエコーパ
ス検出器の回路構成を示すブロック図である。尚、第1
図において、第2図に示した構成部分と同一の構成成分
については同一番号を付して示し、特に言及する場合を
除き、その詳細な説明を省略する。
ク図、第3図はこのエコーキャンセラに設けたエコーパ
ス検出器の回路構成を示すブロック図である。尚、第1
図において、第2図に示した構成部分と同一の構成成分
については同一番号を付して示し、特に言及する場合を
除き、その詳細な説明を省略する。
第1図に示゛すように、この発明に係るエコーキャンセ
ラ30ヲ適応デイジタルフイルタ(ADF)22、ダブ
ルトーク検出器(DTD)24、エコー消去回路として
の減算器20の従来の構成条件に追加してエコーパス変
化検出器40を設けて構成する。
ラ30ヲ適応デイジタルフイルタ(ADF)22、ダブ
ルトーク検出器(DTD)24、エコー消去回路として
の減算器20の従来の構成条件に追加してエコーパス変
化検出器40を設けて構成する。
このエコーパス変化検出器40は、受信信号x(k)と
送信信号5(k)とを取り込んでエコーパスの変化を監
視しており、推定動作が停止しでいる間にエコーパスの
変化を検出した時には適応ディジタルフィルタ22の当
該推定動作を再開させるための推定開始信号を当該適応
ディジタルフィルタ22へ出力する構成となっている。
送信信号5(k)とを取り込んでエコーパスの変化を監
視しており、推定動作が停止しでいる間にエコーパスの
変化を検出した時には適応ディジタルフィルタ22の当
該推定動作を再開させるための推定開始信号を当該適応
ディジタルフィルタ22へ出力する構成となっている。
次に、このエコーパス変化検出器40につき詳述する。
この発明では、このエコーパス変化検出器40を、受信
信号x(k)と送信信号S (k)のパワー比を計算す
るパワー比計算回路50、この前記パワー比の平均値m
AEa計算する平均計算回路60、このパワー比の分
散値σ2AEを計算する分散計算回路70及びスイッチ
SWとから成る計算回路35と、これら平均値及び分散
値の出力を用いてエコーパス変化の判定を行なう比較判
定回路80とを以って構成する。
信号x(k)と送信信号S (k)のパワー比を計算す
るパワー比計算回路50、この前記パワー比の平均値m
AEa計算する平均計算回路60、このパワー比の分
散値σ2AEを計算する分散計算回路70及びスイッチ
SWとから成る計算回路35と、これら平均値及び分散
値の出力を用いてエコーパス変化の判定を行なう比較判
定回路80とを以って構成する。
このような構成のエコーパス変化検出器の動作fこつい
て第1図及び第3図を用いて説明する。
て第1図及び第3図を用いて説明する。
まず、パワー比計算回路50に送信信号5(k)と受信
信号x(k)とを入力させ、パワー計算回路51.52
でこれら信号5(k) 、x(k)の短時間にわたる平
均パワー5(k) 、X(k)を算出した後、次式(3
)に従って求める。
信号x(k)とを入力させ、パワー計算回路51.52
でこれら信号5(k) 、x(k)の短時間にわたる平
均パワー5(k) 、X(k)を算出した後、次式(3
)に従って求める。
このため、平均パワーS (k)及びX (k)を対数
変換回路(I209+。) 53.54で対数領域の値
Ls (k) 、Lx(k)に変換する。減算器55で
は、これら信号の差(L x(k)−L 5(k))を
求めることにより上式(3)のパワー比A E(k)!
算出して出力する。ここで上述したパワー計算回路51
.52においては、平均パワー5(k) 、 X(k)
は従来周知のように次式 %式%() によって求めることが出来る。
変換回路(I209+。) 53.54で対数領域の値
Ls (k) 、Lx(k)に変換する。減算器55で
は、これら信号の差(L x(k)−L 5(k))を
求めることにより上式(3)のパワー比A E(k)!
算出して出力する。ここで上述したパワー計算回路51
.52においては、平均パワー5(k) 、 X(k)
は従来周知のように次式 %式%() によって求めることが出来る。
この実施例においては、このパワー比A t(k)をス
イッチSWを経て平均計算回路60及び分散計算回路7
0にそれぞれ供給する。このスイッチSWはダブルトー
ク検出器24がダブルトーク状態を検出して推定停止信
号IN)−1を出力している問、この推定停止信号IN
Hによって閉成する構成となる電子式、光学式、或は、
機械式のいずれかの形成のスイッチであってもよい、こ
のスイッチSWが開成となっている間、従って、ダブル
トーク検出器24がダブルトーク状態を検出し推定停止
信号lNl−1出力している間に、平均計算回路60及
び分散計算回路70において、パワー比A E(k)の
Nサンプル時間の平均値mAEと分散値02AE !そ
れぞれ、 に従って求める。ここで、Nは100m5eCから20
0m5ec程度の時間に相当する値、例えば、8kH2
サンプリングで800〜1600サンプル程度の値であ
る。
イッチSWを経て平均計算回路60及び分散計算回路7
0にそれぞれ供給する。このスイッチSWはダブルトー
ク検出器24がダブルトーク状態を検出して推定停止信
号IN)−1を出力している問、この推定停止信号IN
Hによって閉成する構成となる電子式、光学式、或は、
機械式のいずれかの形成のスイッチであってもよい、こ
のスイッチSWが開成となっている間、従って、ダブル
トーク検出器24がダブルトーク状態を検出し推定停止
信号lNl−1出力している間に、平均計算回路60及
び分散計算回路70において、パワー比A E(k)の
Nサンプル時間の平均値mAEと分散値02AE !そ
れぞれ、 に従って求める。ここで、Nは100m5eCから20
0m5ec程度の時間に相当する値、例えば、8kH2
サンプリングで800〜1600サンプル程度の値であ
る。
この実施例では、この平均計算回路60では、先ず、累
算器(ACC:)61によってパワー比A E(k)の
累算値を計算し、周期NのパルスTによって、Nサンプ
ル目の累算値従ってNサンプル区間のパワー比A e(
k)の和 Σ Aε(k) の値をラッチ回路(D)
62にセットすると同時に、累算器61の内容をクリア
する。そして、ラッチ回路62にセットした累算Jaミ
ラ算器63に送り、そこで定数「1/NJをこれに乗じ
てパワー比の平均41m□を得、これを平均計算回路6
0の出力として比較判定回路80と分散計算回路70と
に送る。
算器(ACC:)61によってパワー比A E(k)の
累算値を計算し、周期NのパルスTによって、Nサンプ
ル目の累算値従ってNサンプル区間のパワー比A e(
k)の和 Σ Aε(k) の値をラッチ回路(D)
62にセットすると同時に、累算器61の内容をクリア
する。そして、ラッチ回路62にセットした累算Jaミ
ラ算器63に送り、そこで定数「1/NJをこれに乗じ
てパワー比の平均41m□を得、これを平均計算回路6
0の出力として比較判定回路80と分散計算回路70と
に送る。
一方、分散計算回路70では、前述のスイッチSWが閉
成している間、先ず、2東回路71でパワー比A E(
k)の2乗値A t(k)”を求め、これを累算器72
へ送り、累算値従ってNサンプル区間の2乗値前(k)
2の和(>、、Aバk)2)の値を算出する。そしてこ
の累算値を、前述の場合と同様に、周期NのパルスTに
よって、ラッチ回路(D)73にセットすると同時に累
算器72の内容をクリアする。
成している間、先ず、2東回路71でパワー比A E(
k)の2乗値A t(k)”を求め、これを累算器72
へ送り、累算値従ってNサンプル区間の2乗値前(k)
2の和(>、、Aバk)2)の値を算出する。そしてこ
の累算値を、前述の場合と同様に、周期NのパルスTに
よって、ラッチ回路(D)73にセットすると同時に累
算器72の内容をクリアする。
そして、このラッチ回路73にセットした累算値を乗算
器74へ送り、そこで定数11/NJを乗じてNサンプ
ル区間のパワー比A 、(k)の2乗平均へ送る。この
減算器76には、前述した平均計算回路60の出力であ
るパワー比の平均値mAtM2乗回路75で2乗して得
られた平均値の2乗の値(mAE’)が送られてきてお
り、2乗平均値におけるパワー比の平均@m□及び分散
値σ2AEを考える。送信信号5(k)は、近端入力信
号n(k)とエコー信号y (k)の和であるから、(
mAE’)とから分散値 れを比較判定回路80に送る。
器74へ送り、そこで定数11/NJを乗じてNサンプ
ル区間のパワー比A 、(k)の2乗平均へ送る。この
減算器76には、前述した平均計算回路60の出力であ
るパワー比の平均値mAtM2乗回路75で2乗して得
られた平均値の2乗の値(mAE’)が送られてきてお
り、2乗平均値におけるパワー比の平均@m□及び分散
値σ2AEを考える。送信信号5(k)は、近端入力信
号n(k)とエコー信号y (k)の和であるから、(
mAE’)とから分散値 れを比較判定回路80に送る。
この平均値m□及び、分散値σ2AEを用いて、比較判
定回路80では推定停止がエコーパスの変化によるもの
かどうかを判定し、エコーパス変化によるものであると
判定した場合には、推定開始信号ADP!適応ディジタ
ルフィルタ22に出力する。
定回路80では推定停止がエコーパスの変化によるもの
かどうかを判定し、エコーパス変化によるものであると
判定した場合には、推定開始信号ADP!適応ディジタ
ルフィルタ22に出力する。
次に、この比較判定回路におけるエコーパス変化の判定
方法についで述べる。
方法についで述べる。
今、エコーパスのインパルス応=ahとしたときのパワ
ー比A t(k)がどのようになるかを考え、次に、非
ダブルトーク時及びダブルトーク時5(k) = n
(k) + y(k)=n(k)+H” X(k)
(7)(但し、Tは転値行列を表
す) と表される。(7)式で与えられる送信信号5(k)の
平均パワー5(k)!求めると、n (k)とx(k)
は無相関であるから、エコーパスの遅延が小さいとき、
(4,1)式の短詩n平均パワーX (k)を用いて、
近似的に 5(k) =N(k) +1H12X(k)
(8)となる、従って、(3)式および(8)式よ
り、受信信号x(k)と送信信号5(k)のパワー比A
ε(k)は、 で表される。
ー比A t(k)がどのようになるかを考え、次に、非
ダブルトーク時及びダブルトーク時5(k) = n
(k) + y(k)=n(k)+H” X(k)
(7)(但し、Tは転値行列を表
す) と表される。(7)式で与えられる送信信号5(k)の
平均パワー5(k)!求めると、n (k)とx(k)
は無相関であるから、エコーパスの遅延が小さいとき、
(4,1)式の短詩n平均パワーX (k)を用いて、
近似的に 5(k) =N(k) +1H12X(k)
(8)となる、従って、(3)式および(8)式よ
り、受信信号x(k)と送信信号5(k)のパワー比A
ε(k)は、 で表される。
従って、非ダブルトーク時には、近端入力の平均パワー
N (k)は非常に小さな値であるから、(9)式のパ
ワー比A 1(k)は となる、 (10)式で与えられたパワー比A E(
k)は、エコーパス(第1図参照)での減衰を反映しで
おり、電話回線においては、あるひとつのエコーパスに
ついては、はぼ一定の正の値である。
N (k)は非常に小さな値であるから、(9)式のパ
ワー比A 1(k)は となる、 (10)式で与えられたパワー比A E(
k)は、エコーパス(第1図参照)での減衰を反映しで
おり、電話回線においては、あるひとつのエコーパスに
ついては、はぼ一定の正の値である。
すなわち、(5)式で計算されるパワー比A 1(k)
の平均値m□は正の値で、(6)式で計算される分散値
のO”AEは小さな値となる。
の平均値m□は正の値で、(6)式で計算される分散値
のO”AEは小さな値となる。
一方ダプルトーク時には、
■受信入力信号x (k)と近端入力信号n(k)が同
時に存在する場合、 ■x(k)とn(k)が音声信号のとき、x(k)とn
(k)は無相関であるから、(9)式で表されるA
E(k)の時間的な変化が大きい、すなわち、(6)式
の分散値σ2□は大きな値となる。
時に存在する場合、 ■x(k)とn(k)が音声信号のとき、x(k)とn
(k)は無相関であるから、(9)式で表されるA
E(k)の時間的な変化が大きい、すなわち、(6)式
の分散値σ2□は大きな値となる。
■x(k)とn(k)がモデム信号のとき、一般に広く
用いられている中・低速モデムでは、x(k) 、n(
k)は正弦波を位相変調、または周波数変調した信号で
あるため、振幅変化は極めて小さい、すなわち、(9)
式で表されるA E(k)の時間的変化は非常に小さく
、(6)式の分散値σ2Aεは、先(こ述べた音声信号
の非ダブルトーク時の値よりも非常に小さな値となる。
用いられている中・低速モデムでは、x(k) 、n(
k)は正弦波を位相変調、または周波数変調した信号で
あるため、振幅変化は極めて小さい、すなわち、(9)
式で表されるA E(k)の時間的変化は非常に小さく
、(6)式の分散値σ2Aεは、先(こ述べた音声信号
の非ダブルトーク時の値よりも非常に小さな値となる。
また、
■近端入力だけが存在する場合、x(k)は非常に小さ
な値となるため(9)式A t(k)は大きな負の値と
なる。すなわち(5)式の平均値mAEは、負の値とな
る。
な値となるため(9)式A t(k)は大きな負の値と
なる。すなわち(5)式の平均値mAEは、負の値とな
る。
以上の点を考慮すると、分散値σ2A!が音声のダブル
トークを識別する閾値(これを第一の閾値THIとする
)よりも小さく、同時にTHIよりも小さいモデム信号
のダブルトークを識別する閾値(これを第二の閾値TH
2とする)よりも大きく、しかも、平均値mAEがある
閾値(これを第三の閾値TH3とする)よりも大きい場
合には、ダブルトーク検出器24(第1図)がダブルト
ーク状態18:検出しでも実際にはダブルトークでなく
エコーパスの変化であると検出できる、当該第一の閾値
THIと、第二の閾値TH2と第三の閾値TH3とをそ
れぞれ予め設定することが出来る。
トークを識別する閾値(これを第一の閾値THIとする
)よりも小さく、同時にTHIよりも小さいモデム信号
のダブルトークを識別する閾値(これを第二の閾値TH
2とする)よりも大きく、しかも、平均値mAEがある
閾値(これを第三の閾値TH3とする)よりも大きい場
合には、ダブルトーク検出器24(第1図)がダブルト
ーク状態18:検出しでも実際にはダブルトークでなく
エコーパスの変化であると検出できる、当該第一の閾値
THIと、第二の閾値TH2と第三の閾値TH3とをそ
れぞれ予め設定することが出来る。
従って、このように予め設定した第一の閾値TH1、第
二の閾値TH2及び第三の閾!!TH3を用いて、 TH2<02AE <TH1、かつ、mAE>TH3を
満足するとき、エコーパスの変化であると判定すること
が可能である。
二の閾値TH2及び第三の閾!!TH3を用いて、 TH2<02AE <TH1、かつ、mAE>TH3を
満足するとき、エコーパスの変化であると判定すること
が可能である。
そこで、この実施例では、この比較判定回路80を、第
三の閾値TH3と平均値mAEとの比較回路81と第一
の閾値下H1と分散値σ2AEどの比較回路82と、第
二の閾値TH2と分散値G ”AEとの比較回路83と
、これら比較回路81.82及び83のそれぞれの結果
とパルスTとの論理積(A N D)回路84とを以っ
て構成する。このような構成の比較判定回路80では、
比較回路81において平均値mAEと第三の閾値T)(
3との比較を行い、mAE>TH2ならば論理「1」を
出力する。また、比較回路82において、分散値σへ、
と第一の閾値TH1との比較を行い、σ2AE<THl
ならば論理「1」を出力する。また、比較回路83にお
いて、分散値σ2A1.と第二の閾値Tl−12との比
較を行い、σ2A!>TH2ならば論理「1」を出力す
る。
三の閾値TH3と平均値mAEとの比較回路81と第一
の閾値下H1と分散値σ2AEどの比較回路82と、第
二の閾値TH2と分散値G ”AEとの比較回路83と
、これら比較回路81.82及び83のそれぞれの結果
とパルスTとの論理積(A N D)回路84とを以っ
て構成する。このような構成の比較判定回路80では、
比較回路81において平均値mAEと第三の閾値T)(
3との比較を行い、mAE>TH2ならば論理「1」を
出力する。また、比較回路82において、分散値σへ、
と第一の閾値TH1との比較を行い、σ2AE<THl
ならば論理「1」を出力する。また、比較回路83にお
いて、分散値σ2A1.と第二の閾値Tl−12との比
較を行い、σ2A!>TH2ならば論理「1」を出力す
る。
AND回路84において、これら比較回路81.82及
び83のそれぞれの出力と、パルスTとの論理積をとり
、この論理積riJの出力を推定開始信号として適応デ
ィジタルフィルタ22(第1図)へ出力し、これを再始
動させる。このように、T H2< G ”AE <
T H1であってしかもmAl:〉TH3のとき推定動
作を停止させた原因がエコーパス変化であると判定し、
推定開始信号A[)P(論理rlJ)!1サンブリジグ
区間出力する。
び83のそれぞれの出力と、パルスTとの論理積をとり
、この論理積riJの出力を推定開始信号として適応デ
ィジタルフィルタ22(第1図)へ出力し、これを再始
動させる。このように、T H2< G ”AE <
T H1であってしかもmAl:〉TH3のとき推定動
作を停止させた原因がエコーパス変化であると判定し、
推定開始信号A[)P(論理rlJ)!1サンブリジグ
区間出力する。
この発明は上述した実施例のみ限定されるものではなく
、多く変形又は変更をなし得ること明らかである0例え
ば、第3図で説明したエコーパス変化検出器の構成はこ
の実施例の構成でなくてもよく、受信信号と送信信号と
のパワー比を用いてその平均値及び分散値を算出し、こ
れら平均値及び分散値を予め定めたそれぞれの閾値と比
較して推定開始信号を出力する構成となっていれば良い
。
、多く変形又は変更をなし得ること明らかである0例え
ば、第3図で説明したエコーパス変化検出器の構成はこ
の実施例の構成でなくてもよく、受信信号と送信信号と
のパワー比を用いてその平均値及び分散値を算出し、こ
れら平均値及び分散値を予め定めたそれぞれの閾値と比
較して推定開始信号を出力する構成となっていれば良い
。
又、第1図及び第3図にブロック図で示した構成例には
、この発明を理解する上で必要な構成成分を示しである
が、この発明のエコーキャンセラを作動させるに必要な
りロックパルス発生器、N周期パルスTの発生器、サン
プリング周期N3、第一、第二及び第三の閾値THI、
TH2及びTH3等のメモリをはじめ、その他当業者が
容易に理解できる回路及び又はその他の常套手段はその
図示及び説明を省略しである。
、この発明を理解する上で必要な構成成分を示しである
が、この発明のエコーキャンセラを作動させるに必要な
りロックパルス発生器、N周期パルスTの発生器、サン
プリング周期N3、第一、第二及び第三の閾値THI、
TH2及びTH3等のメモリをはじめ、その他当業者が
容易に理解できる回路及び又はその他の常套手段はその
図示及び説明を省略しである。
(発明の効果)
上述した説明からも明らかなように、この発明のエコー
キャンセラによれば、受信信号と送信信号のパワー比の
平均と分散を計算する回路と、ダブルトーク検出器がダ
ブルトーク状態と判定し、推定動作が停止している間に
、分散値が第1の閾値よりも小さく同時に第1の閾値よ
りも小さい第2の閾値よりも大きく平均値が第3の閾値
より大きいときにエコーパスの変化であると判定する回
路を設けたので、従来に比べて約1/1o以下の時間で
その判定が行え、よってエコーパスの変化に対する追随
性の向上が期待できると同時に、モデム信号に対しても
適用することができる。
キャンセラによれば、受信信号と送信信号のパワー比の
平均と分散を計算する回路と、ダブルトーク検出器がダ
ブルトーク状態と判定し、推定動作が停止している間に
、分散値が第1の閾値よりも小さく同時に第1の閾値よ
りも小さい第2の閾値よりも大きく平均値が第3の閾値
より大きいときにエコーパスの変化であると判定する回
路を設けたので、従来に比べて約1/1o以下の時間で
その判定が行え、よってエコーパスの変化に対する追随
性の向上が期待できると同時に、モデム信号に対しても
適用することができる。
ざらに、受信信号の平均パワーを求める際に、エコーパ
スの定遅延を考慮すれば、遅延の大きいエコーパスによ
るエコーを消去するエコー主ャンセラにも適用可能であ
る。
スの定遅延を考慮すれば、遅延の大きいエコーパスによ
るエコーを消去するエコー主ャンセラにも適用可能であ
る。
第1図は、この発明のエコーキャンセラの説明に供する
ブロック回路図、 第2図は、従来のエコーキャンセラの説明に供するブロ
ック回路図、 第3図は、この発明のエコーキャンセラを構成するエコ
ーパス変化検出器の具体的構成例を示すブロック回路図
である。 76・・・減算器 71.75・・・2乗回路、 80・・・比較判定回路 81.82.83・・・比較回路 84・・・論理積(A N D)回路 S W−・・スイ・ンチ。 10−・・電話機、 12−・・加入者線16
・・・ディジクル対アナログ(D/A)変換器+ 8−
−・アナログ対ディジタル(A/D)変換器20・・・
エコー消去回路(又は減算器)22・・・適応ディジタ
ルフィルク(ADF)24−・・ダブルトーク検出器(
DTD)30−・・エコーキャンセラ、35−・・計算
回路40・・・エコーパス変化検出器 50−・・パワー比計算回路、51.52−・・パワー
計算回路53.54−・・対数変換回路、60・−平均
計算回路61.72−・・累算器(ACC) 62.73−・・ラッチ回路(D)
ブロック回路図、 第2図は、従来のエコーキャンセラの説明に供するブロ
ック回路図、 第3図は、この発明のエコーキャンセラを構成するエコ
ーパス変化検出器の具体的構成例を示すブロック回路図
である。 76・・・減算器 71.75・・・2乗回路、 80・・・比較判定回路 81.82.83・・・比較回路 84・・・論理積(A N D)回路 S W−・・スイ・ンチ。 10−・・電話機、 12−・・加入者線16
・・・ディジクル対アナログ(D/A)変換器+ 8−
−・アナログ対ディジタル(A/D)変換器20・・・
エコー消去回路(又は減算器)22・・・適応ディジタ
ルフィルク(ADF)24−・・ダブルトーク検出器(
DTD)30−・・エコーキャンセラ、35−・・計算
回路40・・・エコーパス変化検出器 50−・・パワー比計算回路、51.52−・・パワー
計算回路53.54−・・対数変換回路、60・−平均
計算回路61.72−・・累算器(ACC) 62.73−・・ラッチ回路(D)
Claims (1)
- (1)受信信号を入力して疑似エコー信号を発生させる
適応ディジタルフィルタと、該疑似エコー信号を受信信
号のエコーが加った送信信号から差し引くことによって
エコー信号を消去した残差信号を送出するエコー消去回
路と、前記残差信号と受信信号のパワー比からダブルト
ーク状態を検出して前記適応ディジタルフィルタの推定
動作を停止させるダブルトーク検出器とを有するエコー
キャンセラにおいて、 ダブルトーク検出器がダブルトーク状態を検出し推定動
作が停止している間にエコーパスの変化を検出した時に
、推定動作が停止した前記適応ディジタルフィルタの当
該推定動作を再開させるための推定開始信号を該適応デ
ィジタルフィルタに出力するエコーパス変化検出器を設
け、 該エコーパス変化検出器は、前記受信信号と送信信号の
パワー比を求め、該パワー比の平均値と分散値とを計算
する計算回路と、前記分散値が第一の閾値よりも小さく
かつ該分散値が第一の閾値よりも小さい第二の閾値より
も大きくかつ前記平均値が第三の閾値よりも大きい時に
エコーパス変化があると判定し前記推定開始信号を出力
する比較判定回路とを有する ことを特徴とするエコーキャンセラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8003689A JPH02260716A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | エコーキャンセラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8003689A JPH02260716A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | エコーキャンセラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02260716A true JPH02260716A (ja) | 1990-10-23 |
Family
ID=13707030
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8003689A Pending JPH02260716A (ja) | 1989-03-30 | 1989-03-30 | エコーキャンセラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02260716A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5093099A (en) * | 1987-11-16 | 1992-03-03 | Kao Corporation | Flaky powder of zinc oxide and its composition for external use |
| JP2002353863A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-06 | Toyo Commun Equip Co Ltd | エコーキャンセラ |
-
1989
- 1989-03-30 JP JP8003689A patent/JPH02260716A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5093099A (en) * | 1987-11-16 | 1992-03-03 | Kao Corporation | Flaky powder of zinc oxide and its composition for external use |
| JP2002353863A (ja) * | 2001-05-30 | 2002-12-06 | Toyo Commun Equip Co Ltd | エコーキャンセラ |
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