JPH0527287B2 - - Google Patents

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JPH0527287B2
JPH0527287B2 JP58024709A JP2470983A JPH0527287B2 JP H0527287 B2 JPH0527287 B2 JP H0527287B2 JP 58024709 A JP58024709 A JP 58024709A JP 2470983 A JP2470983 A JP 2470983A JP H0527287 B2 JPH0527287 B2 JP H0527287B2
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Japan
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signal
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echo
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Hidenori Ito
Seiji Kyama
Tsutomu Washida
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KDDI Corp
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Kokusai Denshin Denwa KK
Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は通信回線における反響信号を除去する
適応形反響消去装置に関する。
従来、長距離通信回線で発生する反響信号によ
る通話妨害を防止する手段として反響阻止装置が
用いられている。しかしこの装置は、回線のオ
ン、オフ動作を行うため話頭切断やクリツク雑音
等が発生するという欠点がある。
このような反響阻止装置の欠点を解決するため
に反響消去装置が実用化されている。この装置は
反響路特性を測定し、測定された特性に基づいて
反響信号に近似した擬似反響信号を合成し、実際
の反響信号を前記擬似反響信号を用いて消去する
ものである。このような反響消去装置は、回線を
オン、オフすることがないため反響阻止装置のよ
うな欠点がない。
周知のように適応形反響消去装置は一種のシス
テム同定装置として捉えられる。すなわちシステ
ム同定用の信号として受話信号を用い、未知のシ
ステムである反響路とほぼ同一のものを擬似反響
路として形成(同定)する。ここで前記受話信号
としては同定される反響路と同一またはそれ以上
の周波数帯域を有していることが必要である。す
なわち同定は、使用された受話信号の帯域以外の
帯域については行なえず、いわゆる不定となる。
実際の反響消去装置において、同定用信号とし
て通常の音声信号や白色雑音などが使用される場
合は、反響路と同一の帯域のスペクトラムを含ん
でいるので十分安定な同定を行える。しかし通信
回線に適用した場合、反響路の帯域に比して非常
に狭帯域の信号が同定用信号として長時間印加さ
れる場合がある。すなわち、連続正弦波やモデム
信号などが伝送される場合がある。このような狭
帯域信号が受話信号として使用される場合は、そ
の狭帯域信号の帯域に対しては同定を行うが、そ
れ以外の帯域に対しては不定となる。すなわち、
狭帯域信号の帯域に対しては修正ループが形成さ
れ同定可能であるが、それ以外の帯域に対しては
修正ループが形成されず同定は出来ない。
一方、実際の反響消去装置では、そのハードウ
エアの構成上から制限を受けること、および反響
路において反響信号に雑音(外乱)が混入するな
どの理由から、擬似反響路の同定の過程で演算誤
差が生じる。この演算誤差は、同定用信号が反響
路の全帯域のスペクトラムを含んだものであれば
結果として大きな問題を引き起さない。しかし、
前記狭帯域信号が印加されたときは次のような問
題を引きおこす。
すなわち、信号のない前記狭帯域外の周波数帯
では正しい伝達関数の推定が出来ず、それは不定
となる。このため長時間推定を続けると、結果と
して演算誤差は徐々に蓄積され、擬似反響路を構
成するトランスバーサルフイルタのタツプ係数を
記憶する記憶回路のダイナミツクレンジを越える
ことがあり、このようにして生成されたインパル
スモテルは、前記狭帯域においても実際の反響路
特性と異なるものとなり、反響の打ち消しが不可
能となる。
本発明の目的は、あらゆる受信入力信号に対し
て、所定の消去特性を確保すると同時に安定な動
作を与える適応形反響消去装置を提供することに
ある。
本発明は、受話信号から擬似反響信号を作成す
る擬似反響路と、反響信号と前記擬似反響信号と
の差をとり残差反響信号を出力する演算回路と、
前記受話信号と前記残差反響信号とから前記擬似
反響路を構成するトランスバーサルフイルタのタ
ツプ係数修正量を演算出力する修正量演算回路
と、前記トランスバーサルフイルタのタツプ係数
を記憶する記憶回路の記憶信号と前記修正量演算
回路の出力とを加算して前記記憶回路の記憶する
タツプ係数を修正する加算修正回路とからなる適
応形反響消去装置において、前記記憶回路が記憶
する記憶信号と前記修正量演算回路の出力信号と
に依存して前記トランスバーサルフイルタのタツ
プ係数の内容が一方向に暴走しないように前記修
正量演算回路の出力を制御する修正量制御回路を
備えたことを特徴とする。
次に図面を参照して説明する。
第1図は従来の適応形反響消去装置をブロツク
図で示す。
受話信号入力端子101より入力したj時刻の
受話信号Xjは、受話信号記憶回路105に入力
すると同時に受話信号出力端子102を通つて反
響路に送られる。前記反響路より送話信号入力端
子103に入力するj時刻の送話信号Yjは減算
回路109に送られ、擬似反響路106でつくら
れた擬似反響信号Y^jとの差を取られる。減算回
路109の出力信号ejは送話信号出力端子104
に送られて伝送路に送出され、同時に後述する修
正量演算回路108に送られる。
トランスバーサルフイルタからなる擬似反響路
106は、受話信号を記憶する受話信号記憶回路
105と、トランスバーサルフイルタのタツプ係
数を記憶する記憶回路107と、これらの記憶回
路105,107の内容を畳込み演算する積分演
算回路110とから構成される。そして積分演算
回路110の出力信号が擬似反響信号Y^jになる。
減算回路109の出力信号ejと記憶回路105
からの受話信号とが修正量演算回路108に印加
され、トランスバーサルフイルタのタツプ係数の
修正量が演算される。更に修正量演算回路108
の出力は、タツプ係数を修正するための加算修正
回路204に印加される。
第2図は第1図の適応形反響消去装置において
修正アルゴリズムに学習的同定法を使用した適応
形反響消去装置の構成図である。
第2図において、修正量演算回路108は乗算
器201,203、割り算器202、自乗累算回
路205により構成され、下記の式(1)を演算す
る。また式(2)にもとづいて加算修正回路204に
よりタツプ係数が修正される。
hi (j+1)=hi (j)+Δhi (j) ………(2) ここでiはi番目のタツプを表わし、αは修正
係数、Nはトランスバーサルフイルタのタツプ数
を示す。
上記の学習的同定修正アルゴリズムに従えば、
同定用信号として通常の音声信号や白色雑音など
が使用される場合は、反響路と同一の帯域のスペ
クトラムを含んでいるので十分安定な同定を行な
える。しかし反響路の帯域に比して非常に狭帯域
の、例えば連続正弦波やモデム信号などが同定用
信号として伝送される場合には演算誤差により不
安定な動作を引きおこす。
これに対し、本発明の大きな特徴は、修正量演
算回路108で発生した演算誤差が初期の段階で
は非常に小さいことに注目し、演算誤差が同一方
向にトランスバーサルフイルタのタツプ係数とし
て蓄積されないように修正量演算回路108の出
力を制御するようにし、あらゆる同定信号に対し
て安定な動作を与え得るようにしたことにある。
第3図は本発明の基本実施例を示す。
この装置は、第2図の構成に対して、新たにタ
ツプ係数を記憶する記憶回路107の記憶信号と
修正量演算回路108の出力信号の双方の極性に
依存してトランスバーサルフイルタのタツプ係数
の内容が一方向に暴走しないように制御する修正
量制御回路401を備えている。
第4図は修正量制御回路401の構成を示す第
一の実施例である。記憶回路107の記憶信号hi (
j−1)と、修正量演算回路108の出力信号Δhi (j-1
)

とを排他的論理和ゲート503に印加するように
している。そしてこれらの信号の極性が同一極性
ならK1を、異極性ならK2をそれぞれ選択する選
択回路502を備えている。またこの選択回路5
02の出力を修正量演算回路108の出力信号に
乗ずる乗算器501を備えている。ここでK1
よびK2は定数でK2>K1である。
このような構成により、記憶回路107の信号
極性と修正量演算回路108の信号極性とが同一
であれば、加算回路204に修正量演算回路10
8の出力信号Δhi (j-1)に定数K1を乗算した信号Δhi (
j−1)を印加し、逆に異極性であれば、加算回路2
04には修正量演算回路108の出力信号に定数
K2を乗算した信号を印加する。すなわち演算誤
差を小さくするように誤差を加えて修正量演算回
路108の出力を制御する。これによりトランス
バーサルフイルタのタツプ係数が演算誤差の累積
から一方向に暴走しようとするのを防ぐことがで
きる。
第5図は本発明の第二の実施例を示す。
修正量制御回路401においては、記憶回路1
07の記憶信号hi (j-1)と修正量演算回路108の
出力信号Δhi (j-1)とを排他的論理和ゲート506
に導びいている。また修正量演算回路108の出
力信号を2分岐し、一方に定数K1を乗ずる乗算
器504を接続し、他方に定数K2を乗ずる乗算
器505を接続している。更に乗算器504と5
05の出力のいづれかをゲート506の出力に応
じて選択する選択回路507を備えている。選択
回路507は、前記実施例同様、例えば記憶回路
107の信号極性と修正量演算回路108の信号
極性とが同一であれば、加算回路204には修正
量演算回路108の出力信号に定数K1を乗算し
た乗算器504からの出力を印加する。勿論、
K1<K2であり、効果は前記実施例とまつたく同
じである。
以上の説明からわかるように、狭帯域の信号が
長時間受話信号として印加されても演算誤差が蓄
積されることは無く、十分安定な動作を与える適
応形反響消去装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の適応形反響消去装置のブロツク
図、第2図は第1図の修正量演算回路のブロツク
図、第3図は本発明による適応形反響消去装置の
ブロツク図、第4図は第3図の要部の構成を示す
本発明の第1の実施例を示す図、第5図は本発明
の第2の実施例を示す図である。 105…受話信号記憶回路、107…タツプ係
数記憶回路、109…減算回路、110…積分演
算回路、201,203…乗算器、202…割り
算器、204…加算器、205…自乗累算回路、
106…擬似反響路、401…修正量制御回路、
501,504,505…乗算器、502,50
7…選択回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 受話信号から擬似反響信号を作成する擬似反
    響路と、反響信号と前記擬似反響信号との差をと
    り残差反響信号を出力する減算回路と、前記受話
    信号と前記残差反響信号とから前記擬似反響路を
    構成するトランスバーサルフイルタのタツプ係数
    修正量を演算出力する修正量演算回路と、前記擬
    似反響路において前記トランスバーサルフイルタ
    のタツプ係数の記憶回路に記憶されたタツプ係数
    と前記修正量演算回路の出力とを加算して前記記
    憶回路の記憶するタツプ係数を修正する加算修正
    回路とを有する適応形反響消去装置において、前
    記記憶回路が記憶するタツプ係数と前記修正量演
    算回路の出力信号とに依存して前記修正量演算回
    路の出力を制御する修正量制御回路を備え、前記
    修正量制御回路を、前記記憶回路が記憶するタツ
    プ係数の極性と前記修正量演算回路の出力信号の
    極性が同一のとき2つの正の定数のうちの小さい
    方を、異なるとき大きい方を選択する回路と、該
    選択回路で選択された正の定数を前記修正量演算
    回路の出力信号に乗ずる乗算器とで構成したこと
    を特徴とする適応形反響消去装置。 2 受話信号から擬似反響信号を作成する擬似反
    響路と、反響信号と前記擬似反響信号との差をと
    り残差反響信号を出力する減算回路と、前記受話
    信号と前記残差反響信号とから前記擬似反響路を
    構成するトランスバーサルフイルタのタツプ係数
    修正量を演算出力する修正量演算回路と、前記擬
    似反響路において前記トランスバーサルフイルタ
    のタツプ係数の記憶回路に記憶されたタツプ係数
    と前記修正量演算回路の出力とを加算して前記記
    憶回路の記憶するタツプ係数を修正する加算修正
    回路とを有する適応形反響消去装置において、前
    記記憶回路が記憶するタツプ係数と前記修正量演
    算回路の出力信号とに依存して前記修正量演算回
    路の出力を制御する修正量制御回路を備え、前記
    修正量制御回路を、前記修正量演算回路の出力を
    2分岐した2つの信号の一方に第1の正の定数を
    乗ずる第1の乗算器と、他方に第1の正の定数よ
    り小さな第2の正の定数を乗ずる第2の乗算器
    と、前記記憶回路が記憶するタツプ係数の極性と
    前記修正量演算回路の出力信号の極性が同一のと
    き前記第2の乗算器の出力を、異なるとき前記第
    1の乗算器の出力を選択する回路とで構成したこ
    とを特徴とする適応形反響消去装置。
JP58024709A 1983-02-18 1983-02-18 適応形反響消去装置 Granted JPS59151546A (ja)

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AU24664/84A AU569977B2 (en) 1983-02-18 1984-02-16 Adaptive echo canceller
US06/580,922 US4633046A (en) 1983-02-18 1984-02-16 Adaptive echo canceller
CA000447767A CA1219648A (en) 1983-02-18 1984-02-17 Adaptive echo canceller
EP84101659A EP0116968B1 (en) 1983-02-18 1984-02-17 Adaptive echo canceller
AT84101659T ATE30821T1 (de) 1983-02-18 1984-02-17 Adaptiver echokompensator.
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