JPH02305231A - エコーキャンセラ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、２線４線変換点におけるインピーダンス不
整合によって発生する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］ 通常、電話回線は電話端末機への接続を行う２線回線部
分と、中継伝送を行う４線回線部分とから構成されてお
り、２線回線と４線回線の変換部にはハイブリッド回路
が用いられている。しかし、ハイブリッド回路における
インピーダンスの完全な整合が困難なために受信信号の
一部が送信側に漏洩し、これが長距離回線ではエコーと
なって会話の障害となる。

このようなエコー現象に対処するためエコーキャンセラ
が用いられている。エコーキャンセラはエコー経路のイ
ンパルス応答を推定し、推定されたインパルス応答に基
づいてエコー信号に近似した疑似エコー信号を合成し、
実際のエコー信号を前記疑似エコー信号を用いて消去す
るものである。

エコニキャンセラの基本的な構成を第２図に示す。一般
にエコーキャンセラ内ではディジタル処理を行うため、
本図においても、今後の説明においても、送信信号と受
信信号はディジタル化されているものとする。図におい
て遠端加入者からの信号（受信信号）は端子（１）およ
び（２）を通じてハイブリッド回路（３）を介して近端
加入者（４）に伝えられる。近端加入者（４）からの信
号はハイブリッド回路（３）を介して端子（５）に入り
、端子（６）から遠端加入者に送信される。

受信信号の一部はハイブリッド回路（３）から送信側へ
漏れ、エコーとなる。

第２図において、サンプリング時刻ｊで入力された受信
信号Ｘ　（ｊ）はＸレジスタ（７）に格納され、Ｘレジ
スタ（７）には常に過去Ｎサンプルの受信信号Ｘ　（ｊ
）　、Ｘ　（ｊ−１）　、・・・、Ｘ（ｊ−Ｎ＋１）が
記憶されている。また、エコー経路のインパルス応答推
定値り。（ｊ）、ｈ＋　　（ｊ）、・・・ｈＮ−＋　　
（ｊ）がＨレジスタ（８）に記憶されており、Ｘレジス
タ（７）の内容とＨレジスタ（８）の内容とのたたみ込
み演算ｙ　（ｊ）、がたたみ込み演算回路（９）で計算
され、このｙ（ｊ）が疑似エコーとして減算回路（１０
）へ出力される。減算回路（１０）では送信信号ｙ（ｊ
）から疑似エコー信号ｙ　（ｊ）を減算して消去残差ｅ
　（ｊ）を作り出す。そして、この消去残差ｅ（ｊ）と
Ｘレジスタ（７）の内容Ｘ（ｊ）、・Ｘ（ｊ−Ｎ＋１）
がＨレジスタ修正回路（１１）に与えられ、Ｈレジスタ
（８）の内容が逐次修正される。

Ｈレジスタ修正回路（１１）におけるエコー経路のイン
パルス応答推定アルゴリズムとしては、通常、学習同定
法が用いられる。学習同定法を用いるとエコー経路のイ
ンパルス応答推定値ｈ１（ｊ）（ｉ＝０．１・・Ｎ−１
）は次式（２）のように逐次修正される。

ｈｋ　（ｊ＋ｉ）　　−ｈｋ　（ｊ）＋ａ　　ｆｅ　　
（ｊ）’上記の学習同定法を用いたＨレジスタ修正回路
（１１）は例えば第３図のようになる。第３図は特開昭
６０−２１６３９号公報に示されたものであり、Ｈレジ
スタ修正回路と関連するＸレジスタ（７）を含めたもの
である。図において（”１　’２　＋　）〜（１２Ｎ）
はＸレジスタ（７）の内容を２乗する乗算器、（１３）
は乗算器（１２＋）〜（１２Ｎ）の圧力Ｘ２　（ｊ）、
・・・、Ｘ２　（ｊ−Ｎ十■）の総和を計算する総和器
、（１４）は消去残差ｅ（ｊ）を）ノ１」算器（１３）
の出力で□除算する除算器、（１５１’）〜（１’５Ｎ
＞は除算器（１４）の出力とＸレジスタ（７）の内容と
を乗算する乗算器、（１６＋　）〜（１６Ｎ　）はイン
パルス応答推定値ｈｏ　　（’ｊ　）　、−１ｈＮ−＋
　　（ｊ）と乗算器（１’５＋）〜（１５Ｎ　）の出力
を加算する加算器、（１７）はＨレジスタの内容を修正
するかしないかを選択するスイッチである。

＝　　４　− 次に第３図に示すＨレジスタ修正回路の動作について説
明する。Ｘレジスタ（７）に記憶されている受信信号Ｘ
（ｊ）、・・・、Ｘ　（ｊ　−Ｎ＋’ｌ　）は乗算器（
１２＋）〜（１２Ｎ　）によってその２乗値Ｘ２　（Ｊ
）、・・・、Ｘ”　　（ｊ−Ｎ＋１）が計算される。Ｘ
２　（ｊ）、・・・、Ｘ２　（ｊ−Ｎ＋１）は総−ｉ）
が計算される。総和器（１３）によって求（ｊ）とが乗
算器（１４）に入力されｅ（ｊ）／器（１，５＋）〜（
１５Ｎ　）　、加算器（１６＋）〜（１６Ｎ　）の動作
については、それぞれ乗算器（１５ｋ）および加算器（
１６に、）についてのみ説明するが、他の乗算器および
加算器の動作についても同様である。乗算器（１５ｂ）
は除算器とＸレジスタタ（７）の内容のうちのＸ（ｊ−
１ｃ」−１）とを乗算する。その乗算結果（ｅ　（ｊ）
　　・１番目のインパルス応答推定値ｈｋｔ（ｊ）が加
算器（１６ｈ　）で加算され、スイッチ（１７）に入力
される。Ｈレジスタの修正動作を行う場合は、スイッチ
（１７）は次サンプル」＋１におけるインパルス応答推
定値ｈｋ−＋　　（ｊ＋１）として加算器（１６，）の
出力を選択する。すなわち、ｈＫ−ｔ　　（ｊ＋１）＝
ｌＩＫ−＋　　（ｊ）＋　ｆｅ　（ｊ）　　・となる。

Ｈレジスタの修正を行わない場合は、スイッチ（１７）
はｈｋ−＋（））を選択し、ｈｋ、、□＋　　（ｊ＋１
）　−ｈｋ−＋　　（ｊ）　　　　　・・・（４）とな
る。（３）式は（２）式においてα＝１とした場合と等
価であるから、第３図に示す回路は学習同定法を用いた
動作を行うＨレジスタ修正回路を構成していることか分
かる。

学習同定法を用いてＨレジスタ修正を行うエコーキャン
セラのエコー経路推定誤差は、エコー経路のＳ／Ｎ比か
低い程増大する。そのため双方向同時通話状態の場合に
は、エコー経路推定誤差の増大を妨ぐためにＨレジスタ
修正動作を停止することが一般的に行われる。双方向同
時通話状態の検出方法としては、エコーキャンセラに入
力される受信信号と送信信号のパワーを比較する方法等
が多く用いられる。

［発明が解決しようとする課題］ 双方向同時通話状態の検出にどの様な方法が取れたとし
ても、実際に双方向同時通話状態が始まった後これを検
出するまでにはある程度の時間を要する。従って、従来
のエコーキャンセラは、双方向同時通にη状態開始から
これを検出するまでの間にＨレジスタ修正動作が行われ
るためにエコー経路推定誤差か増大してしまうという問
題点があった。

発明の目的 この発明は上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、双方向同時通話状態の検出の遅れによるエコ
ー経路推定誤差の増大を生じないようにしたエコーキャ
ンセラを提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるエコーキャンセラはエコー消去残差ｅ
　（ｊ）格納する第３のレジスタ（Ｅレジスタ）を備え
、該第３のレジスタの格納数をＭとしたとき、受信信号
を格納する第１のレジタ（Ｘレジスタ）の格納数をＮ＋
Ｍ−１とし、第３のレジスタに格納されたエコー消去残
差”（Ｊ）、ｅ（ｊ−１）、・・・、ｅ（ｊ−Ｍ＋１）
のうち最も古いサンプルの信号ｅ（ｊ−Ｍ＋１）と、第
１のレジスタに格納に格納された受信信号Ｘ　（ｊ）　
、Ｘ（ｊ−１）、・・・、Ｘ（ｊ−Ｎ−Ｍ＋２）のうち
Ｘ（ｊ−Ｍ＋１）　、Ｘ　（ｊ　−Ｍ）　、・・・、Ｘ
（ｊ−Ｎ−Ｍ＋２）とを用いて、エコー経路のインパル
ス応答推定値を格納する第２のレジスタ（Ｈレジスタ）
修正動作を行うようにしたものである。

［作用］ この発明におけるエコーキャンセラは第２のレジスタに
格納されたインパルス応答推定値り。

（ｊ）、ｈ＋　　（ｊ）、・・・、ｈＮ−＋　　（ｊ）
の修正を、前記第３のレジスタに格納された信号のうち
最も古いサンプルの信号であるｅ（ｊ−Ｍ＋１）と、第
１のレジスタに格納された受信信号のうちＸ（ｊ−Ｍ＋
１）　、Ｘ　Ｎ　−Ｍ）　、・・・、Ｘ（ｊ−Ｎ−Ｍ＋
２）とを用いて次式に示すように行う。

ｈｈ　　（ｊ＋１）＝ｈｋ　（Ｊ）＋ ａ　　（ｅ、（ｊ−Ｍ＋１’）　　・Ｘ　（ｊ−Ｍ＋１
−ｋ））なお、ｋ−０，１、・・・、Ｎ−１である。

（５）式と（２）式とを比較すると（５）式第２項で用
いられるエコー消去残差、受信信号が、（２）式第２項
で用いられるエコー消去残差、受信信号よりもＭ−１サ
ンプル古いものになっていることが分かる。また、この
発明におけるエコーキャンセラが具備している双方向同
時通話状態検出器の検出時間遅れがｔ４秒であるとした
とき、第３のレジスタの格納数Ｍを、次式を満足するよ
うに設定しておく。

Ｍ−１＞ｔｄ／Ｔ　　　　　　　　・・・（６）ただし
、Ｔはサンプリング周期である。

サンプリング時刻Ｊにおいて、双方向同時通話状態が検
出されたとすると、サンプリング時刻（ｊ　−ｔ　ｄ／
Ｔ）から双方向同時通話状態が始まっており、この間第
２のレジスタ修正動作が行われている。しかしながら、
この発明によるエコーキャンセラの第２のレジスタの修
正は（５）式に示したようにＭ−１サンプル古い信号を
用いて行われておりＭが（６）式を満足するように設定
されているため、双方向同時通話状態が始まった後これ
が検出されるまでの間の第２のレジスタ修正動作には双
方向同時通話状態が始まる以前の信号が用いられている
。従って、エコー経路推定誤差の増大を防ぐことができ
る。

［実施例］ 第１図はこの発明によるＨレジスタ修正回路の一実施例
を示したものである。図中、第３図と同一の符号を付し
たものはそれぞれ同一の要素を示し、これら以外の（１
８）はエコー消去残差ｅ（ｊ）を格納するＥレジスタで
ある。

上記のように構成された本実施例の動作を以下に説明す
る。

Ｘレジスタ（７）はその格納数が（Ｎ十Ｍ−１）個とな
っており、受信信号Ｘ　（ｊ）　、Ｘ　（ｊ−１）、・
・Ｘ　（ｊ−Ｎ−Ｍ＋２）が格納されている。この内、
Ｘ（ｊ−Ｍ＋１）・・・Ｘ　（ｊ−Ｎ−Ｍ＋２）が乗算
器（１２＋）〜（１２Ｎ’）に入力され、Ｘ　２　　（
ｊ−Ｍ　＋　１　）・・・Ｘ２　（ｊ−Ｎ十Ｍ＋２）が
求められる。これらは総和器（１３）に入力され（ｊ−
ｉ）とＥレジスタ（１８）に格納されたエコー消去残差
ｅ（ｊ）、・・・、ｅ（ｊ−Ｍ−１−１）のうち最も古
いサンプルの信号ｅ（ｊ−Ｍ＋１）とが除算器（１４）
に人力され められる。以下乗算器（１５１）〜（１５Ｎ　）、加算
器（１６＋）〜（’１６Ｎ）についてはそれぞれ乗算器
（’１５　ｋ＞および加算器（１６ｈ　）について説明
するが、他の乗算器および加算器の動作についても同様
である。乗算器（１５，）は除算（ｊ−ｉ）とＸレジス
タ（１７）の内容のうちのＸ（ｊ−Ｍ＋２−ｋ）とを乗
算する。その乗算結果ｆｅ　　（ｊ−Ｍ＋１）　Ｘ　（
ｊ−Ｍ＋２−１ｃ）　）　／ンパルス応答推定値ｂｉｔ
（ｊ）が加算器（１６ｋ）で加算されスイッチ（１７）
に入力される。

ス・イッチ（１７）の動作は第３図に示した従来例と同
様であり、Ｈレジスタの修正動作を行う場合、次のサン
プル（ｊ　＋　１）におけるインパルス応答推定値ｈ　
＊−＋　　（ｊ　＋　１　）はｈｋ−＋　　（Ｊ＋１）
　＝ｈｋ−＋　　（Ｊ）　＋（ｅ　（ｊ十Ｍ＋１）・Ｘ
　（ｊ−Ｍ＋２−ｋ）　）　／となり、Ｈレジスタの修
正動作を行わない場合、ｈｉ−＋　　（Ｊ　＋１）　−
ｈｋ−＋　　（Ｊ）　　　　　・・・（８）となる。（
７）式は（５）式においてα−１とした場合と等価であ
る。

［発明の効果コ 以上のようにこの発明によれば、エコー経路のインパル
ス応答推定値を格納するレジスタの修正が（Ｍ−１）サ
ンプル古い信号を用いて行われるため、双方向同時通話
状態の検出の遅れによってエコー経路推定誤差が増大す
ることを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例によるＨレジスタ修正回路
、第２図はエコーキャンセラの基本的な構成、第３図は
従来のＨレジスタ修正回路である。 （１）、（５）は入力端子、（２）、（６）は出力端子
、（３）はハイブリット回路、（４）は近端加入者、（
７）はＸレジスタ、（８）はＨレジスタ、（９）はたた
み込み演算回路、（１０）は減算器、（１１）はＨレジ
スタ修正回路、（１２１）〜（１２Ｎ　）、（１５１）
〜（１５Ｎ　）は乗算器、（１３）は総和器、（１４）
は除算器、（１６＋）〜（１６Ｎ）は加算器、（１７）
はスイッチ、（１８）はＥレジスタである。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。 代理人　弁理士　大　岩　増　雄 （外２名） ＝　１５− 手　続　補　圧　書（自発） 平成　　年　　月　　日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 受信信号を格納する第１のレジスタと、エコー経路のイ
   ンパルス応答推定値を格納する第２のレジスタと前記第
   １のレジスタの内容と前記第２のレジスタの内容とのた
   たみこみ演算を行う積和計算手段と、送信信号から前記
   積和計算手段の計算結果を減算してエコー消去残差信号
   を求める減算手段とを備えたエコーキャンセラにおいて
   、前記エコー消去残差信号を格納する第３のレジスタを
   備え、前記第１のレジスタの格納数を前記第２のレジス
   タの格納数と前記第３のレジスタの格納数との和よりも
   １少ない数とし、前記第３のレジスタの内容のうち最も
   古いサンプルの信号と前記第１のレジスタの内容のうち
   最も古いサンプルから連続した前記第２のレジスタの格
   納数分のサンプルの信号を用いて、前記エコー消去残差
   信号を小さくするように、前記第２のレジスタの内容を
   逐次的に更新することを特徴としたエコーキャンセラ。