JPH05152999A - エコー消去装置 - Google Patents

エコー消去装置

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Publication number
JPH05152999A
JPH05152999A JP34008591A JP34008591A JPH05152999A JP H05152999 A JPH05152999 A JP H05152999A JP 34008591 A JP34008591 A JP 34008591A JP 34008591 A JP34008591 A JP 34008591A JP H05152999 A JPH05152999 A JP H05152999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coefficient
echo
signal
circuit
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP34008591A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigeji Ikeda
繁治 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フィルタ係数の収束速度を改善できるエコー
装置を提供する。 【構成】 送信信号をそれぞれ遅延するn個の遅延回路
D1,D2,…,Dnと、誤差信号に基づいてフィルタ
係数の修正を行ない、このフィルタ係数と遅延回路から
の各々の出力とを乗算をしてフィルタ演算結果をそれぞ
れ出力するn個の係数更新回路U1,U2,…,Un
と、これら係数更新回路からのフィルタ演算結果を加算
し擬似エコーを出力する加算器3と、エコー信号からこ
の擬似エコーを減算して誤差信号を出力する減算器2
と、係数更新回路が出力する各々のフィルタ係数絶対値
を入力して、その中で値の小さいR個を検索し、それに
対応するタップ番号を出力する最小タップ検出回路4
と、この最小タップ検出回路4の出力するタップ番号に
対応する係数更新回路に係数クリア信号を出力する係数
クリア回路5とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、2線/4線変換回路の
4線側にて送信回路から受信回路に漏れ込むエコーをア
ダップティブ・フィルタを用いて消去するエコー消去装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、2線/4線変換回路の4線側に
て、送信回路から受信回路に漏れ込むエコーを消去する
装置としては、エコーキャンラが知られている。このエ
コーキャンセラは、エコー路のインパルス応答長以上の
長さのタップ係数を持つ適応フィルタ(以下、アダプテ
ィブ・フィルタという)を用いて送信信号に対応した擬
似エコー(以下、エコーレプリカという)を生成するこ
とで、2線/4線変換回路にて受信回路に漏れ込むエコ
ーを抑圧するように動作する。このときのアダプティブ
・フィルタの各タップ係数は、エコーと受信信号が混在
した信号からエコーレプリカを差し引いた誤差信号と送
信信号との相関をとることにより修正される。このよう
なアダプティブ・フィルタの修正すなわち収束アルゴリ
ズムの代表的なものとして、「LMSALGORITHM」(PROCEE
DINGS OF IEEE 63巻12号、1975年、1692
〜1716ページ参照;以下、「文献1」という)と、
「LEAR-NING IDENTIFICAION METHOD;LIM」(IEEE TRANS
ACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL12巻3号、1967
年、282〜287ページ参照;以下、「文献2」とい
う)が知られている。
【0003】図3は、従来のエコーキャンセラの構成を
示すブロック図である。この図で、送信信号入力端子I
N1より入力された送信信号はアダプティブ・フィルタ
13に入力されるとともに、送信信号出力端子OUT1
より伝送路へ送出される。伝送路へ送出された送信信号
は、2線/4線変換回路11により2線側に伝送され
る。このとき2線/4線変換回路11のインピーダンス
不整合により受信回路へ一部が漏れ込み、受信信号入力
端子IN2に入力される。アダプティブ・フィルタ13
は入力された送信信号をフィルタ入力としてフィルタ積
和演算を実行し、フィルタ演算結果としてエコーレプリ
カYk ’を出力する。減算器12は受信信号入力端子I
N2より入力されたエコー信号Yk から、アダプティブ
・フィルタ13の出力するエコーレプリカYk ’を減算
し、減算結果を誤差信号Ek としてアダプティブ・フィ
ルタ13に入力するとともに、エコー消去後の受信信号
を受信信号出力端子OUT2に出力する。
【0004】アダプティブ・フィルタ13では、入力さ
れた誤差信号Ekを基に、上述した「文献1」や「文献
2」の係数修正アルゴリズムを用いたフィルタ係数の修
正が行われる。ここで、フィルタ係数の修正アルゴリズ
ムとして「文献1」の「LMSALGORITHM」を仮定し、係数
修正方法を説明する。いま、送信信号をXk 、エコー信
号をYk 、エコーレプリカをYk ’、誤差信号をEk
表わし、また時間kにおけるjタップ目のフィルタ係数
をWj kと表わすものとする。但し、kは時間を表わす指
標である。このときアダプティブ・フィルタの出力であ
るエコーレプリカYk ’は数式1で表現される。また誤
差信号Ek は数式2で表現され、修正係数Wj k は数式
3で表現される。
【0005】
【数1】
【0006】
【数2】
【0007】
【数3】
【0008】数式3においてμはステップサイズと称さ
れる定数であり、フィルタ係数の収束時間や収束後の残
留エコー量を決定するパラメータである。以上が、「文
献1」に示された「LMSALGORITHM」による係数修正方法
である。数式3のμの代わりに、μを入力信号電力で割
った値を用いることにより、「文献2」に示された「LI
M」を適用することができる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したエコーキャン
セラには、つぎのような問題点がある。実際にエコーキ
ャンセラの挿入される4線回路上の地点と、2線/4線
変換回路11上のある地点の間に固定遅延量が存在し、
またその固定遅延量が大きい場合、従来のエコーキャン
セラでは、想定される最大の固定遅延量と実質的なイン
パルス応答の応答部分をカバーする長さのタップ係数を
持つアダプティブ・フィルタを必要とする。これは固定
遅延量が非常に大きいとき、膨大なタップ数を持つこと
になり、係数間の相互干渉により収束時間が増大する。
【0010】また収束後の残留エコー量を十分に小さく
するためには、ステップサイズを小さくしなければなら
ず、これも収束時間の増大につながる。収束時間の増大
は、途中で固定遅延量が変化した場合、再度係数が収束
するまでに多くの時間が掛かることになり、大きな問題
となる。
【0011】本発明は、このような従来の技術が有する
課題を解決するために提案されたものであり、収束速度
を改善できるエコー装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、送信信号と誤差信号とに基づいてエコー路
のインパルス応答を推定して擬似エコーを生成するnタ
ップのアダプティブ・フィルタを有し、エコー信号から
この擬似エコーを減算して上記誤差信号を得ることによ
り、2線/4線変換回路の4線側にて送信回路から受信
回路に漏れ込むエコー信号を消去するエコー消去回路に
おいて、上記送信信号に対して遅延量を与える直列に接
続された第1乃至第nの遅延回路と、これら第1乃至第
nの遅延回路の各遅延出力をそれぞれ入力信号として、
各々に供給された誤差信号に基づいてフィルタ係数の修
正を行ない、修正されたフィルタ係数と対応する上記入
力信号とを乗算をして1タップ分のフィルタ演算結果を
それぞれ出力する第1乃至第nの係数更新回路と、これ
ら第1乃至第nの係数更新回路の各々が出力する上記フ
ィルタ演算結果を加算し上記擬似エコーとして出力する
加算器と、上記エコー信号から、この加算器が出力する
擬似エコーを減算して上記誤差信号を出力する減算器
と、上記第1乃至第nの係数更新回路が出力する各々の
フィルタ係数絶対値を入力して、その中で値の小さいr
個を検索し、それに対応するタップ番号を出力する最小
タップ検出回路と、この最小タップ検出回路の出力する
タップ番号に対応する係数更新回路に対して上記フィル
タ係数をクリアするための係数クリア信号を出力する係
数クリア回路とを有する構成としてある。
【0013】また上記係数更新回路は、上記入力信号と
誤差信号とを乗算する第1の乗算器と、この第1の乗算
器の出力と係数更新量を決定するステップサイズとを乗
算する第2の乗算器と、この第2の乗算器の出力と帰還
信号とを加算する加算器と、この加算器の出力を修正さ
れたフィルタ係数として取り込むとともに、自身の出力
をこの加算器へ帰還信号として供給し、上記係数クリア
信号によってこのフィルタ係数がクリアされる遅延素子
と、この遅延素子から出力されるフィルタ係数と上記入
力信号とを乗算し、上記フィルタ演算結果を出力する第
3の乗算器と、この遅延素子の出力の絶対値を算出し上
記フィルタ係数絶対値を出力する絶対値算出回路とから
構成してある。
【0014】
【作用】上述した構成によれば、予め定められた回数の
係数更新毎に各フィルタ係数の絶対値を算出し、その中
で値の小さなフィルタ係数を持つR個のタップを検索
し、そのタップに相当する係数更新回路のフィルタ係数
をクリアする。これにより固定遅延部の内部にあるタッ
プ、すなわち本来ゼロとなるべきフィルタ係数をクリア
することができ、フィルタ係数相互の干渉による収束時
間の増大と残留エコー量の増大を軽減できる。
【0015】
【実施例】以下、本発明によるエコー消去装置の具体的
な実施例を図面に基づき詳細に説明する。図1のブロッ
ク図に、このエコー消去装置の一実施例を示す。この図
で、送信信号入力端子IN1より入力された送信信号
は、遅延回路D1に入力されるとともに、送信信号出力
端子OUT1より伝送路に送出される。伝送路に送られ
た送信信号は、2線/4線変換回路1によって2線側に
伝送される。このとき2線/4線変換回路1におけるイ
ンピダンス不整合により、受信回路へ送信信号の一部が
漏れ込み、受信信号入力端子IN2に入力される。遅延
回路D1の出力X1は、係数更新回路U1に入力される
とともに、次段の遅延回路D2に供給される。ここで、
遅延回路は全体でn個(nは整数)が直列に接続され、
第1乃至第nの遅延回路D1,D2,…,Dnが、nタ
ップのアダプティブ・フィルタを構成している。m番目
(mはnより小さな整数)の遅延回路の出力は、m番目
の係数更新回路と、(m+1)番目の遅延回路に供給さ
れる。
【0016】各係数更新回路U1,U2,…,Unに
は、対応する遅延回路D1,D2,…,Dnの出力X
1,X2,…,Xnとともに、減算器2の出力する誤差
信号E1,E2,…,Enが入力されることで、フィル
タ係数の更新が行なわれ、1タップ分のフィルタ演算結
果S1,S2,…,Snがそれぞれ出力されるととも
に、フィルタ係数絶対値W1,W2,…,Wnがそれぞ
れ出力される。各タップにおけるフィルタ演算結果S
1,S2,…,Snは、加算器3によって加算され、エ
コーレプリカが算出される。
【0017】受信信号入力端子IN2に入力されたエコ
ー信号からは、減算器2によって加算器3からのエコー
レプリカが減算される。減算器2の減算結果は、エコー
消去後の受信信号として出力端子OUT2に出力される
とともに、第1乃至第nの係数更新回路U1,U2,
…,Unに誤差信号E1,E2,…,Enとして供給さ
れる。最小タップ検出器4は、各係数更新回路U1,U
2,…,Unが出力するフィルタ係数絶対値W1,W
2,…,Wnを入力して、値の小さいr個(rはnより
小さな整数)を検索し、そのタップ番号を係数クリア回
路5に出力する。
【0018】係数クリア回路5は、入力されたタップ番
号に対応する係数更新回路にクリア信号を送出する。こ
のときクリア信号の入力された係数更新回路のフィルタ
係数は、ゼロにクリアされる。なお、この係数クリア回
路5による係数のクリアは、予め定められたq回(qは
整数)の係数更新毎に行なわれる。
【0019】つぎに、係数更新回路U1,U2,…,U
nの内部構成を図2に示すブロック図に基づいて係数更
新回路Unを例にとり説明する。この図で、第1の乗算
器6では入力信号Xnと誤差信号Enとを乗算し、この
乗算結果を第2の乗算器7に出力する。この第2の乗算
器7では第1の乗算器6の出力とステップサイズμと乗
算し、この乗算結果を加算器8に出力する。この加算器
8では、そのときのフィルタ係数値を保持する遅延素子
9からの帰還信号と第2の乗算器7からの乗算結果を加
算し、加算結果を遅延素子9に出力する。絶対値算出器
10は、遅延素子9の出力の絶対値を求め、フィルタ係
数絶対値Wnとして出力する。また第3の乗算器11
は、入力信号Xnと遅延素子9の保持する更新されたフ
ィルタ係数値を乗算し、1タップ分のフィルタ演算結果
Snを出力する。また遅延素子9は、クリア信号Cnが
入力されると、フィルタ係数値をゼロにクリアする。
【0020】なお、本発明は上述した実施例に限定され
ず、要旨の範囲内で種々の変更実施が可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、予
め定められた回数の係数更新毎に、係数絶対値の小さい
フィルタ係数をゼロにクリアすることで、従来問題とな
っていた係数間の相互干渉による収束時間の増大と残留
エコー量の増大を軽減でき、効果的にエコー成分を消去
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエコー消去装置の一実施例を示す
ブロック図である。
【図2】図1のエコー消去装置に用いられる係数更新回
路の構成を示すブロック図である。
【図3】従来のエコー消去装置を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
D1,D2,…,Dn 遅延回路 U1,U2,…,Un 係数更新回路 1 2線/4線変換回路 2 減算器 3 加算器 4 最小タップ検出器 5 係数クリア回路 6,7,11 乗算器 8 加算器 9 遅延素子 10 絶対値算出器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 送信信号と誤差信号とに基づいてエコー
    路のインパルス応答を推定して擬似エコーを生成するn
    タップのアダプティブ・フィルタを有し、エコー信号か
    らこの擬似エコーを減算して上記誤差信号を得ることに
    より、2線/4線変換回路の4線側にて送信回路から受
    信回路に漏れ込むエコー信号を消去するエコー消去装置
    において、 上記送信信号に対して遅延量を与える直列に接続された
    第1乃至第nの遅延回路と、 これら第1乃至第nの遅延回路の各遅延出力をそれぞれ
    入力信号として、各々に供給された誤差信号に基づいて
    フィルタ係数の修正を行ない、修正されたフィルタ係数
    と対応する上記入力信号とを乗算をして1タップ分のフ
    ィルタ演算結果をそれぞれ出力する第1乃至第nの係数
    更新回路と、 これら第1乃至第nの係数更新回路の各々が出力する上
    記フィルタ演算結果を加算し上記擬似エコーとして出力
    する加算器と、 上記エコー信号から、この加算器が出力する擬似エコー
    を減算して上記誤差信号を出力する減算器と、 上記第1乃至第nの係数更新回路が出力する各々のフィ
    ルタ係数絶対値を入力して、その中で値の小さいr個を
    検索し、それに対応するタップ番号を出力する最小タッ
    プ検出回路と、 この最小タップ検出回路の出力するタップ番号に対応す
    る係数更新回路に対して上記フィルタ係数をクリアする
    ための係数クリア信号を出力する係数クリア回路とを有
    することを特徴とするエコー消去装置。
  2. 【請求項2】 上記係数更新回路は、上記入力信号と誤
    差信号とを乗算する第1の乗算器と、 この第1の乗算器の出力と係数更新量を決定するステッ
    プサイズとを乗算する第2の乗算器と、 この第2の乗算器の出力と帰還信号とを加算する加算器
    と、 この加算器の出力を修正されたフィルタ係数として取り
    込むとともに、自身の出力をこの加算器へ帰還信号とし
    て供給し、上記係数クリア信号によってこのフィルタ係
    数がクリアされる遅延素子と、 この遅延素子から出力されるフィルタ係数と上記入力信
    号とを乗算し、上記フィルタ演算結果を出力する第3の
    乗算器と、 この遅延素子の出力の絶対値を算出し、上記フィルタ係
    数絶対値を出力する絶対値算出回路とから構成されるこ
    とを特徴とする請求項1記載のエコー消去装置。
JP34008591A 1991-11-29 1991-11-29 エコー消去装置 Pending JPH05152999A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007503795A (ja) * 2003-05-23 2007-02-22 アナログ デバイスズ インコーポレイテッド スパースエコーキャンセラ
CN114978238A (zh) * 2021-02-18 2022-08-30 瑞昱半导体股份有限公司 回音抵消系统以及回音抵消方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007503795A (ja) * 2003-05-23 2007-02-22 アナログ デバイスズ インコーポレイテッド スパースエコーキャンセラ
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