JPH0481133A - エコーキャンセラー - Google Patents
エコーキャンセラーInfo
- Publication number
- JPH0481133A JPH0481133A JP19323690A JP19323690A JPH0481133A JP H0481133 A JPH0481133 A JP H0481133A JP 19323690 A JP19323690 A JP 19323690A JP 19323690 A JP19323690 A JP 19323690A JP H0481133 A JPH0481133 A JP H0481133A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- echo
- component
- noise
- level
- value
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
- 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】
〔概 要〕
学習同定法を用いてスピーカからマイクへの音響系のエ
コー成分を適応的に打ち消す制御を行うエコーキャンセ
ラーに関し、 学習同定アルゴリズムを用いてスピーカからマイクへの
音響系のエコー成分を適応的に打ち消す制御を行うエコ
ーキャンセラーにおいて、マイク側の雑音レベルやエコ
ー成分レベルに影響されずに目標とする一定のエコー消
去量を達成することを目的とし、 受信信号及び送信信号からエコー成分と雑音成分のレベ
ル比を推定してエコー消去量の目標値に対する該適応フ
ィルタのタップ係数の更新速度係数値を制御する更新速
度制御回路を設けるように構成する。
コー成分を適応的に打ち消す制御を行うエコーキャンセ
ラーに関し、 学習同定アルゴリズムを用いてスピーカからマイクへの
音響系のエコー成分を適応的に打ち消す制御を行うエコ
ーキャンセラーにおいて、マイク側の雑音レベルやエコ
ー成分レベルに影響されずに目標とする一定のエコー消
去量を達成することを目的とし、 受信信号及び送信信号からエコー成分と雑音成分のレベ
ル比を推定してエコー消去量の目標値に対する該適応フ
ィルタのタップ係数の更新速度係数値を制御する更新速
度制御回路を設けるように構成する。
本発明はエコーキャンセラーに関し、特に学習同定法を
用いてスピーカからマイクへの音響系のエコー成分を適
応的に打ち消す制御を行うエコーキャンセラーに関する
ものである。
用いてスピーカからマイクへの音響系のエコー成分を適
応的に打ち消す制御を行うエコーキャンセラーに関する
ものである。
音響系のエコーキャンセラーはテレビ会議、遠距離電話
、拡声電話機等、種々のンステムにおいてスピーカから
マイクへ廻り込むエコーを低減することにより本来の近
端話者の信号を相手側に正確に伝えるためのものとして
良く知られているが、このエコーキャンセラーに適用さ
れるアルゴリズムは、簡単であることと比較的良好なエ
コー消去特性が得られる点からＬＭＳアルゴリズムを変
形した学習同定法が最適である。
、拡声電話機等、種々のンステムにおいてスピーカから
マイクへ廻り込むエコーを低減することにより本来の近
端話者の信号を相手側に正確に伝えるためのものとして
良く知られているが、このエコーキャンセラーに適用さ
れるアルゴリズムは、簡単であることと比較的良好なエ
コー消去特性が得られる点からＬＭＳアルゴリズムを変
形した学習同定法が最適である。
第４図は、従来のエコーキャンセラーを示したもので、
１はスピーカ、２はエコー経路、３はマイク、そして４
は受信信号Ｒｉｎ及び送信信号５ｏｕｔからエコー経路
２の特性を推定して擬（以エコーＳ“（エコーレプリカ
）を生成しこれをエコー成分Ｓから差し引くことによっ
て該送信信号から該エコー成分を打ち消す適応フィルタ
（ＡＤＦ）である。
１はスピーカ、２はエコー経路、３はマイク、そして４
は受信信号Ｒｉｎ及び送信信号５ｏｕｔからエコー経路
２の特性を推定して擬（以エコーＳ“（エコーレプリカ
）を生成しこれをエコー成分Ｓから差し引くことによっ
て該送信信号から該エコー成分を打ち消す適応フィルタ
（ＡＤＦ）である。
このようなエコーキャンセラーにおいて、擬似エコーＳ
゛は、受信信号Ｒｉｎをエコー経路２のインパルス応答
と等しい特性を持つように推定制御（タップ係数更新）
された適応フィルタ４を通すことによって得られ、その
適応アルゴリズムはエコーキャンセラーの出力５ｏｕｔ
が最小になる様に次式■に示す学習同定法に従ってフィ
ードバック制御しｉ（ｉ・１．・・・、ｎ）番目のタン
プ係数Ｈ（ｉ）をサンプル毎に更新することである。
゛は、受信信号Ｒｉｎをエコー経路２のインパルス応答
と等しい特性を持つように推定制御（タップ係数更新）
された適応フィルタ４を通すことによって得られ、その
適応アルゴリズムはエコーキャンセラーの出力５ｏｕｔ
が最小になる様に次式■に示す学習同定法に従ってフィ
ードバック制御しｉ（ｉ・１．・・・、ｎ）番目のタン
プ係数Ｈ（ｉ）をサンプル毎に更新することである。
但し、Ｘ（ｉ）はｉ番目のタンプの受信信号、ｅはエコ
ー消去し切れなかった残差成分（第４図の送信信号５ｏ
ｕｔ）、αはタップ係数の更新速度を示す定数を示して
いる。
ー消去し切れなかった残差成分（第４図の送信信号５ｏ
ｕｔ）、αはタップ係数の更新速度を示す定数を示して
いる。
（発明が解決しようとする課題］
ところで、エコーキャンセラーの適応アルゴリズムが上
記のような学習同定法等の逐次推定型のアルゴリズムで
ある場合、送話側（近端）、即ちマイク３に室内騒音の
様な雑音源１０があると、その影響によって適応フィル
タ４がエコー経路２を推定する精度が劣化し、そのため
エコーキャンセラーのエコー消去量も小さくなる。
記のような学習同定法等の逐次推定型のアルゴリズムで
ある場合、送話側（近端）、即ちマイク３に室内騒音の
様な雑音源１０があると、その影響によって適応フィル
タ４がエコー経路２を推定する精度が劣化し、そのため
エコーキャンセラーのエコー消去量も小さくなる。
言い換えれば、送信信号５ｏｕｔに漏れ出すエコー（残
留エコー）が増大することになる。
留エコー）が増大することになる。
今、ＩＩｆのレベルがＮ、エコー成分のレベルがＳであ
るとすると、上記の学習同定法における更新速度係数α
の変化に応して得られる目標とするエコー消去量ＥＲＬ
Ｅは次式■で示される値になる。
るとすると、上記の学習同定法における更新速度係数α
の変化に応して得られる目標とするエコー消去量ＥＲＬ
Ｅは次式■で示される値になる。
尚、この式■は、電子通信学会誌’７７／１１ Ｖｏｌ
、Ｊ６０−Ａ Ｎｏ、１１の論文に掲載された公知の式
である。
、Ｊ６０−Ａ Ｎｏ、１１の論文に掲載された公知の式
である。
そして、従来のエコーキャンセラーではαに固定値を用
いていたため、Ｓ／Ｎの変化がそのままエコー消去量Ｅ
ＲＬＥに影響し、例えば第５図に示す様に、受信信号Ｒ
ｉｎのレベルが低下してエコー成分Ｓのレベルが低下し
た場合（同図（ａ）の区間Ｂ）や、騒音Ｎのレベルが増
大した場合（同図ら）の区間Ｄ）には、エコー消去量Ｅ
ＲＬＥが低下するという問題があった。
いていたため、Ｓ／Ｎの変化がそのままエコー消去量Ｅ
ＲＬＥに影響し、例えば第５図に示す様に、受信信号Ｒ
ｉｎのレベルが低下してエコー成分Ｓのレベルが低下し
た場合（同図（ａ）の区間Ｂ）や、騒音Ｎのレベルが増
大した場合（同図ら）の区間Ｄ）には、エコー消去量Ｅ
ＲＬＥが低下するという問題があった。
従って、本発明はかかる学習同定アルゴリズムを用いて
スピーカからマイクへの音響系のエコー成分を適応的に
打ち消す制御を行うエコーキャンセラーにおいて、マイ
ク側の雑音レベルやエコー成分レベルに影響されずに目
標とする一定のエコー消去量を達成することを目的とし
ている。
スピーカからマイクへの音響系のエコー成分を適応的に
打ち消す制御を行うエコーキャンセラーにおいて、マイ
ク側の雑音レベルやエコー成分レベルに影響されずに目
標とする一定のエコー消去量を達成することを目的とし
ている。
第１図は、本発明に係るエコーキャンセラーを原理的に
示したもので、本発明では、受信信号及び送信信号から
エコー成分と雑音成分のレベル比を推定してエコー消去
量の目標値に対する適応フィルタ４のタップ係数の更新
速度係数値αを制御する更新速度制御回路５を設けたこ
とを特徴とするものである。
示したもので、本発明では、受信信号及び送信信号から
エコー成分と雑音成分のレベル比を推定してエコー消去
量の目標値に対する適応フィルタ４のタップ係数の更新
速度係数値αを制御する更新速度制御回路５を設けたこ
とを特徴とするものである。
上記の式■を変形すると、
となる。
ここで、ＥＲＬＥは必要とするエコー消去量であり、一
定の値である。
定の値である。
また、
このエコー消去量ＥＲＬＥとＳ／Ｈの単位はデソヘルで
あり、対応する寞数をそれぞれＫ及びｓ ／ ｎとすれ
ば、 ＥＲＬＥ＝ １０ ｌｏｇ、０（Ｋ ）
・＝■Ｓ ／ Ｎ ”” １０１ｏｇ＋ｏ（ｓ
／ ｎ ） ”’■となる。
あり、対応する寞数をそれぞれＫ及びｓ ／ ｎとすれ
ば、 ＥＲＬＥ＝ １０ ｌｏｇ、０（Ｋ ）
・＝■Ｓ ／ Ｎ ”” １０１ｏｇ＋ｏ（ｓ
／ ｎ ） ”’■となる。
これらの式■と■を式■に代入すると、１０１０ｇ＋。
（−−１）
α
＝ １１０１ｏ＋ｏ（Ｋ） −１０１ｏｇｔｏ（ｓ／ｎ
）＝ １０１ｏｇ＋＋（Ｋ −ｎ ／ ｓ ）となる。
）＝ １０１ｏｇ＋＋（Ｋ −ｎ ／ ｓ ）となる。
従って、弐〇から、αを求めると、
・・・■
・・・■
１＋Ｋ（ｎ／ｓ）
となる。
そこで、第１図に示す更新速度制御回路５では、エコー
キャンセラーの受信信号Ｒ４ｎと送信信号５ｏｕｔから
エコー成分のレベルと雑音レベルを推定し、その相対関
係（比）から適応フィルタ４のタップ係数の更新速度α
の値を更新速度制御回路５で計算して制御する。
キャンセラーの受信信号Ｒ４ｎと送信信号５ｏｕｔから
エコー成分のレベルと雑音レベルを推定し、その相対関
係（比）から適応フィルタ４のタップ係数の更新速度α
の値を更新速度制御回路５で計算して制御する。
本発明の動作を第２図により説明すると、まず区間Ａに
おいてはＳ／Ｎの値が大きくαも大きな値α、に設定さ
れる。
おいてはＳ／Ｎの値が大きくαも大きな値α、に設定さ
れる。
そして、同図（ａ）の区間Ｂの様に受信信号Ｒ４ｎのレ
ベルが低くなってエコー成分のレベルが低下した場合や
、同図働）の区間りの様に騒音のレベルが増大した場合
はＳ／ｎが低下（ｎ／ｓが増大）するが、その場合は上
記の式■に従ってαの値をαよりも小さな値α２、α、
に設定する。
ベルが低くなってエコー成分のレベルが低下した場合や
、同図働）の区間りの様に騒音のレベルが増大した場合
はＳ／ｎが低下（ｎ／ｓが増大）するが、その場合は上
記の式■に従ってαの値をαよりも小さな値α２、α、
に設定する。
その結果、上記の式■の右辺第２項の値が太き（なり、
Ｓ／Ｎが低下してもエコー消去量ＨＲＬＥの大きさが低
下するのを防止することができる。
Ｓ／Ｎが低下してもエコー消去量ＨＲＬＥの大きさが低
下するのを防止することができる。
このように、エコー成分と雑音の推定レヘル比に応して
α値を連続的に制御し、一定のエコー消去量の確保を目
標としてエコー成分が雑音に比較して小さい時はα値を
低くすることにより、ある程度の適応速度を維持しなか
ら推定精度の劣化を極力抑えている。
α値を連続的に制御し、一定のエコー消去量の確保を目
標としてエコー成分が雑音に比較して小さい時はα値を
低くすることにより、ある程度の適応速度を維持しなか
ら推定精度の劣化を極力抑えている。
〔実 施 例］
第３図には、第１図に示した本発明に係るエコーキャン
セラーの一実施例が示されており、この実施例では、更
新速度制御回路５は、受信信号Ｒ４ｎを入力して二乗す
る二乗回路５１と、二乗回路５１の出力を平均化する平
均回路５２と、平均回路５２の出力にエコー経路２の利
得（減衰率）Ｇを掛けるための乗算部５３と、送信信号
５ｏｕｔを入力して二乗する二乗回路５４と、二乗回路
５４の出力を平均化する平均回路５５と、乗算部５３の
出力と平均回路５５の出力と目標とするエコー消去量に
とからα値を算出して適応フィルタ４に与えるα値算出
部５６とで構成されている。尚、その他の構成部分は、
第１図と同じである。
セラーの一実施例が示されており、この実施例では、更
新速度制御回路５は、受信信号Ｒ４ｎを入力して二乗す
る二乗回路５１と、二乗回路５１の出力を平均化する平
均回路５２と、平均回路５２の出力にエコー経路２の利
得（減衰率）Ｇを掛けるための乗算部５３と、送信信号
５ｏｕｔを入力して二乗する二乗回路５４と、二乗回路
５４の出力を平均化する平均回路５５と、乗算部５３の
出力と平均回路５５の出力と目標とするエコー消去量に
とからα値を算出して適応フィルタ４に与えるα値算出
部５６とで構成されている。尚、その他の構成部分は、
第１図と同じである。
このような構成を有する実施例において、二乗回路５１
及び５４では、それぞれ受信信号Ｒｉｎ及び送信信号５
ｏｕｔを二乗して瞬時値のパワーを求め、更に平均回路
５２及び５５で平均化されたパワーを求める。
及び５４では、それぞれ受信信号Ｒｉｎ及び送信信号５
ｏｕｔを二乗して瞬時値のパワーを求め、更に平均回路
５２及び５５で平均化されたパワーを求める。
そして、平均回路５２の出力は乗算部５３でエコー経路
２の利得Ｇを掛けることにより、エコー成分Ｓのレベル
Ｓを推定した形で算出部５６に送る。
２の利得Ｇを掛けることにより、エコー成分Ｓのレベル
Ｓを推定した形で算出部５６に送る。
一方、雑音しにルＮについては、エコーキャンセラーの
動作状態においてエコー成分が除かれ、送信信号５ｏｕ
ｔとして出現する信号はほぼマイク３の近端信号、即ち
雑音レベルｎに等しいと推定することができるので、平
均回路５５の出力はそのまま算出部５６に送られる。
動作状態においてエコー成分が除かれ、送信信号５ｏｕ
ｔとして出現する信号はほぼマイク３の近端信号、即ち
雑音レベルｎに等しいと推定することができるので、平
均回路５５の出力はそのまま算出部５６に送られる。
そして、算出部５６では、上記の式■に従って、一定値
であるエコー消去量にと入力信号Ｓとｎとにより適応フ
ィルタ４のタップ係数の更新速度定数αを算出して与え
る。
であるエコー消去量にと入力信号Ｓとｎとにより適応フ
ィルタ４のタップ係数の更新速度定数αを算出して与え
る。
これにより、適応フィルタ４では、上述の式■の学習同
定法によりタップ係数の更新による適応制御を実行する
。
定法によりタップ係数の更新による適応制御を実行する
。
尚、上記の二乗回路としては、例えば乗夏器を用い、平
均回路としては、リーキー積分回路を用いることができ
る。
均回路としては、リーキー積分回路を用いることができ
る。
以上のように、本発明に係るエコーキャンセラーによれ
ば、受信信号及び送信信号からエコー成分と雑音成分の
レベル比を推定してエコー消去量の目標値に対する適応
フィルタのタップ係数の更新速度を制御する更新速度制
御回路を設けたので、室内騒音の様な近端雑音のある環
境でエコーキャンセラーを動作させる場合でも、雑音成
分やエコー成分のレベル変動によらず一定のエコー消去
量を確保できる。
ば、受信信号及び送信信号からエコー成分と雑音成分の
レベル比を推定してエコー消去量の目標値に対する適応
フィルタのタップ係数の更新速度を制御する更新速度制
御回路を設けたので、室内騒音の様な近端雑音のある環
境でエコーキャンセラーを動作させる場合でも、雑音成
分やエコー成分のレベル変動によらず一定のエコー消去
量を確保できる。
第１図は、本発明に係るエコーキャンセラーの原理構成
ブロック図、 第２図は、本発明の詳細な説明するためのタイムチャー
ト図、 第３図は、本発明に係るエコーキャンセラーの一実施例
を示すブロック図、 第４図は、従来例を示すブロック図、 第５図は、従来例の動作を説明するためのタイムチャー
ト図、である。 第１図において、 ｌ・・・スピーカ、 ２・・・エコー経路、 ３・・・マイク、 ４・・・適応フィルタ、 ５・・・更新速度制御回路。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
ブロック図、 第２図は、本発明の詳細な説明するためのタイムチャー
ト図、 第３図は、本発明に係るエコーキャンセラーの一実施例
を示すブロック図、 第４図は、従来例を示すブロック図、 第５図は、従来例の動作を説明するためのタイムチャー
ト図、である。 第１図において、 ｌ・・・スピーカ、 ２・・・エコー経路、 ３・・・マイク、 ４・・・適応フィルタ、 ５・・・更新速度制御回路。 図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 スピーカ（１）への受信信号及びマイク（３）からの送
信信号からエコー経路（２）の特性を推定して擬似エコ
ーを生成しこれをエコー成分から差し引くことによって
該送信信号から該エコー成分を打ち消す学習同定型の適
応フィルタ（４）と、 該受信信号及び送信信号から該エコー成分と雑音成分の
レベル比を推定してエコー消去量の目標値に対する該適
応フィルタ（４）のタップ係数の更新速度係数値（α）
を制御する更新速度制御回路（５）と、 を備えたことを特徴とするエコーキャンセラー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19323690A JPH0481133A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | エコーキャンセラー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19323690A JPH0481133A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | エコーキャンセラー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0481133A true JPH0481133A (ja) | 1992-03-13 |
Family
ID=16304596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19323690A Pending JPH0481133A (ja) | 1990-07-20 | 1990-07-20 | エコーキャンセラー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0481133A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522720A (ja) * | 2004-01-29 | 2007-08-09 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 干渉のレベルにより制御されるステップサイズを伴うエコーキャンセラ |
| WO2013054458A1 (ja) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | パナソニック株式会社 | ハウリング抑圧装置、補聴器、ハウリング抑圧方法、及び集積回路 |
-
1990
- 1990-07-20 JP JP19323690A patent/JPH0481133A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007522720A (ja) * | 2004-01-29 | 2007-08-09 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 干渉のレベルにより制御されるステップサイズを伴うエコーキャンセラ |
| JP4836032B2 (ja) * | 2004-01-29 | 2011-12-14 | エスティー‐エリクソン、ソシエテ、アノニム | 干渉のレベルにより制御されるステップサイズを伴うエコーキャンセラ |
| WO2013054458A1 (ja) * | 2011-10-14 | 2013-04-18 | パナソニック株式会社 | ハウリング抑圧装置、補聴器、ハウリング抑圧方法、及び集積回路 |
| US8675901B2 (en) | 2011-10-14 | 2014-03-18 | Panasonic Corporation | Howling suppression device, hearing aid, howling suppression method, and integrated circuit |
| JPWO2013054458A1 (ja) * | 2011-10-14 | 2015-03-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | ハウリング抑圧装置、補聴器、ハウリング抑圧方法、及び集積回路 |
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