JPH06101668B2

JPH06101668B2 - エコ−サプレツサ

Info

Publication number: JPH06101668B2
Application number: JP62018803A
Authority: JP
Inventors: デイルスコ・フオン・プフアイル; ハルトムート・ケメズイース; エルハルト・ヴアレツイ
Original assignee: ジ−メンス・アクチエンゲゼルシヤフト
Priority date: 1986-01-30
Filing date: 1987-01-30
Publication date: 1994-12-12
Anticipated expiration: 2009-12-12
Also published as: AU574282B2; GR3001866T3; EP0231854B1; AU6809587A; CA1332449C; ES2021285B3; JPS62183230A; ATE62365T1; EP0231854A1; DE3768975D1

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明はエコーサプレッサであって、該エコーサプレッ
サは、送信経路及び受信経路上の所属の有効周波数領域
のデジタル又はアナログ信号の伝送用長距離線路を接続
されており、減算回路とアダプティブトランスバーサル
フィルタを有しており、該アダプティブトランスバーサ
ルフィルタの出力信号は前記減算回路のマイナス入力側
に供給されるように構成されており、前記減算回路の出
力信号は前記アダプティブトランスバーサルフィルタの
制御入力側に供給されるように構成されており、前記減
算回路は前記送信経路中に接続されており、前記アダプ
ティブトランスバーサルフィルタは、前記送信経路と前
記受信経路との間の並列分岐内に接続されており、かつ
前記減算回路に接続されているエコーサプレツサ（反響
阻止装置、エコー補償装置）であつて、前記長距離線路
はデジタル線路であるか、又はアナログ線路であり、後
者の場合、アダプテイブトランスバーサルフイルタの動
作用Ａ−ＤないしＤ−Ａ変換器が用いられるものに関す
る。

従来の技術この種エコーサプレツサは例えば西独特許出願公開公報
第2063271号から公知である。アダプテイブトランスバ
ーサルフイルタは雑誌“Frequenz"、28（1974）５、第1
18〜122頁、28（1974）６、第155〜161頁にも記載され
ている。

エコーサプレツサは国際主局にて、大きな長さの長距離
の国際長距離線路、（海底ケーブル又は衛星回線のよう
な線路）と、国内線路（これはハイブリツドの形の４線
−２線変換部と後続の２線線路につづいている）、との
間のインターフエース、所謂終端−エコー経路にて配置
されている。

ハイブリツドのが往復路を完全には分離しない場合、信
号の伝搬遅延によりエコーが生じる。送信部からは通話
信号は遅延時間後往復路を介して減衰されて通話者へ戻
される。長距離線路上で終端−エコー経路40mSが伝搬遅
延時間300msにより生じ得る。エコーが長く続けば続く
ほど、それだけ益々障害作用をする。

エコーサプレツサは人工的エコーの発生のためトランス
バーサルフイルタを有し、このトランスバーサルフイル
タの係数は自動的に次のように調整される、即ち、受信
信号と送信信号との一切の類似性が消失するように調整
される。従つてトランスバーサルフイルタは終端−エコ
ー経路の疑似回路網を形成する。ところが、制御プロセ
スは満足には作動してないことが明らかになつている、
それというのは係数が、所定の領域、即ち、有効信号領
域の外に出るおそれがあり、そのようなことになれば送
信経路出力側におけるひどいノイズ発生を伴うからであ
る。

西独特許出願公開公報第2647305号にて提案された改良
技術によれば、すべての係数を加算するか、又は限界値
を越える係数をカウントする。その和又は計数結果が限
界値を越えると、係数セツト全体がリセツトされる。

発明の目的本発明の目的ないし課題とするところはエコー抑圧サプ
レス（エコー補償）が公知技術におけるより良好に行わ
れるエコーサプレツサを提供することにある。

発明の構成上記課題の解決のため本発明によれば冒頭に述べた形式
のエコーサプレツサにおいて、並列分岐内には、周波数
に依存しない付加信号の発生用装置又は有効周波数領域
の周波数とは異なった信号周波数の周波数に依存する付
加信号の発生用装置及び加算回路が接続されており、該
加算回路は該加算回路の入力側が前記付加信号の発生用
装置の出力側に接続されており、前記加算回路の出力側
がアダプティブトランスバーサルフィルタの入力側に接
続されているのである。

以下、特許請求の範囲と対応させて、本発明の本質的技
術思想について明瞭に説明する。

本発明は、送信経路６及び受信経路19上の所属の有効周
波数領域のデジタル又はアナログ信号の、例え、300Hz
〜3.4KHzの有効周波数領域内のアナログ音声信号の伝送
用長距離線路に接続されているエコーサプレッサに関し
ている。所属の信号周波数が有効周波数領域内にないの
で、受信経路中で信号が受信されない場合、エコーサプ
レッサの並列分岐内に接続されているアダプティブトラ
ンスバーサルフィルタ７のフィルタ係数は正確に調整さ
れない。その結果、エコーサプレッサの送信路出力側５
にノイズが生じ、トランスバーサルフィルタの制御性が
低下して、最適なエコー補償ないし反響阻止が損なわれ
る。

このような欠点を回避するために、付加信号の発生用装
置15a,15bが、送信路と受信路との間の並列分岐内に接
続されている。受信路内の信号の受信の際、この付加信
号が受信信号に加算回路を用いて重畳され、受信路内の
信号が受信されない場合、付加信号だけがトランスバー
サルフィルタに供給される。この付加信号を用いて、ト
ランスバーサルフィルタはそのフィルタ係数を自動的に
調整し、この調整は、送信路出力側でのノイズを回避し
得て、トランスバーサルフィルタの制御性が変えられな
いように行われる。

付加信号の本質的特徴は、この信号が長距離線路を介し
て伝送される信号の有効周波数領域内にないということ
である。つまり、本発明が基礎とする問題の解決のため
に十分なのは、付加信号が周波数に依存する信号、例え
ば、直流電圧信号であるか、又は、有効周波数領域の周
波数とは異なった信号周波数の周波数依存信号、例えば
相応の周波数の掃引信号ないしノイズ信号である場合で
ある。

付加信号発生器として有利に直流電圧発生器、スイープ
ゼネレータ（掃引発振器）又はノイズ発生器が用いられ
る。最後に述べた２つのものは300〜3400Hzの有効周波
数の場合、殊に０−100Hz、3.9−4KHz用に設けられてい
る。付加信号をデジタル的に後続処理しようとする場
合、Ａ−Ｄ変換が行なわれなければならない。

本発明は実際にも受信信号中に含まれている周波に対し
てのみトランスバーサルフイルタにて制御過程を行なう
ことができる、という認識に立脚する。従つて周波の欠
損の際係数セツトが形成され（ないしノズルによつて生
じた周波数が再生されず）、この係数セツトはエコーを
補償はするが、必要よりも遥かに大なものとなる。よつ
て、制御性が低下し、ステツプごとの制御（この制御の
場合ステツプ幅は係数の大きさにも依存する）の際過渡
に大のステツプが生じるという欠点が生じる。

ノイズ発生器として、クロツク発生器、クロツク分周
器、プログラミング可能な固定メモリが有利であり、そ
の際クロツク分周器はプログラミング可能な固定メモリ
のアドレスを固定タイミング（クロツク）で切換える。

長距離線路上の圧縮されたデジタル信号の補償用エコー
サプレツサは有利に対のようにして実現され得る、即
ち、デジタル減算回路を設けること、デジタル減算回路
に第１のデジタルエクスパンダ（伸長器）を前置接続、
デジタル圧縮器を後置接続すること、デジタル加算回路
の第１入力側に第２のデジタル伸長器を前置接続するこ
とという構成を備えるものである。デジタル加算回路及
び第２デジタル伸長器の代わりに、直流電圧を加える第
３のデジタル伸長器を設けることもできる。圧縮器及び
伸長器はプログラミング可能なメモリ（pROM）として構
成され得る。

長距離線路上のアナログ信号用のエコーサプレツサは有
利に次のようにして実現され得る、即ちアダプテイブト
ランスバーサルフイルタの出力側に第２のＤ−Ａ変換器
とローパスフイルタを後置接続すること、アダプテイブ
トランスバーサルフイルタの制御入力側に第１のバンド
パスフイルタと第３のＡ−Ｄ変換器を前置接続するこ
と、デジタル加算回路に第２のバンドパスフイルタと第
4A−Ｄ変換器を前置接続することという構成を備えるの
である。その場合デジタル加算回路がアナログ加算回路
で置換され、アナログ加算回路と第４のＡ−Ｄ変換器は
入れ替えられ得る。

アナログ信号は次のようにしても補償され得る、即ち、
デジタル減算回路に第５のＡ−Ｄ変換器を前置接続し、
第３のＤ−Ａ変換器を後置接続すること、デジタル加算
回路に第４のＡ−Ｄ変換器を前置接続することを行なう
のである。

実施例次に実施例を用いて本発明を詳述する。

第１図は圧縮されたデジタル信号の伝送される長距離線
路における本発明のエコーサプレツサの構成を示す。図
示の装置構成は入力側１と出力側５とを有する送信
（経）路６、入力側17と出力側18とを有する受信（経）
路19を備える。送信路６中にはデジタル伸長器２と、デ
ジタル減算器3aと、デジタル圧縮器４とが挿入接続され
ている。並列分岐中には入力側10と制御入力側９と出力
側８とを有するアダプテイブトランスバーサルフイルタ
７、第１入力側13と第２入力側14とを有するデジタル加
算回路11a、デジタル伸長器16と、デジタル信号用の付
加信号発生器15aとが設けられている。圧縮はそのつど
８ビツトと13ビツトとの間で行なわれる。

受信路19中に到来する圧縮された信号（これは300〜340
0Hzの周波数領域におけるアナログ信号に相応する）は
圧縮状態を解除するためにデジタル伸長器16にて伸長さ
れ、デジタル加算回路11aにて、付加信号発生器15aから
の付加信号に加算される。その和はアダプテイブトラン
スバーサルフイルタ７の入力側10に供給される。このフ
イルタ７は同時にその制御入力側９にて、デジタル減算
回路3aの出力側から到来するエラー信号を受取る。その
場合、その係数は自動的に次のように調整される、すな
わちその出力側８にて生ぜしめられる信号が、送信路入
力側１にて加わる信号に最も類似するように調整され
る。この場合、デジタル減算回路3aにより形成される両
信号間の差が最小になる。

付加信号は直流電圧又は０−100Hz、3900-4000Hzの周波
数領域におけるスイープ、ないしノイズ信号であり、こ
れは、夫々デジタル信号に変換されている。これらの周
波数領域は有効周波数領域に対して十分な間隔を有す
る。直流電圧又はそのような周波数の信号は送信経路６
の入力側１には生起しないので、トランスバーサルフイ
ルタ７はその係数セツトを自動的に次のように調整する
即ち、上記のノイズが送信経路６の出力側５でも消失す
るように調整する。それにより、公知エコーサプレツサ
の欠点が取除かれる。

第２図はアダプライブトランスバーサルフイルタを詳細
に示す。これは加算回路20、夫々320の乗算回路21,25,2
9、メモリ22,26,30、加算回路23,27,31、極性乗算回路
（相関器）24,28,32、遅延素子33,34,35を有する。入力
側9,20における13ビツトコード語は8KHz−クロツクで並
列的に処理される。入力側10にはコード語が加わる。付
加的に重畳されたノイズ、スイープ又は直流電圧のため
14ビツトも可能である。入力側９では13ビツトより少な
くてもよい。；場合によりいつたんに１つの極性ビツト
が用いられる。

簡単な極性−相関技術の代わりに比較的複雑な回路、す
なわちステツプ幅が、種々の大きさ、例えば受信レベ
ル、送信レベル、係数の大きさ等に依存するような比較
的複雑な回路を用いることもできる。

入力側10に加わる信号は125μｓだけ時分割的に遅延さ
れて、極性乗算回路24,28,32の、遅延カスケード33〜35
と接続された第１入力側に達する。それと同時にデジタ
ル減算回路3aの出力が、制御入力側９を介して極性−乗
算回路24,28,32の第２入力側に達する。この乗算回路は
両入力側に同じ極性の信号が加わると正の信号を送出す
る。そうでない場合は負の出力信号を送出する。これら
の出力信号は、デジタル加算回路23,27,31にてメモリ2
2,26,30の内容に加算される。それにより生じる和信号
は１方では乗算回路21,25,29にて遅延カスケード33〜35
のタツプにおける信号と乗算され、他方では新たな内容
としてメモリ22,26,30中に供給される。乗算回路21,25,
29の出力は加算回路20にて加算され、出力側８に送出さ
れる。

メモリ22,26,28は中心値のところで非ロード状態におか
れるようにするとよい。所定の限界値までメモリは正又
は負にロードされ得る。例えば次のような２の補数表示
を介してロードされる、即ち所定領域にて正と負の双方
の値に対してコード語が用いられ得るような２の補数表
示を介してロードされ得る。

エコーサプレツサは所定の時間後最適調整され得る。但
し、次のような場合には最適調整されない、即ち通話信
号にて受信経路上300Hz以下及び3400Hz以上の周波数領
域内で何ら信号が現われない場合は上述のようには最適
調整されない。その結果形成され得る係数セツト（メモ
リ22,26,30の内容）はエコーを補償し得るが、必要な程
度より遥かに大きなものとなる。このことはノイズ信号
によつても惹起され得る。

不都合な配置関係の場合すべてのメモリ22,26,30が比較
的大きな正の値の内容を有することを基礎とすると、重
畳される付加信号なしで乗算回路21,25,29にて受信信号
（遅延カスケード33〜35にて時間的に同じ頻度で現われ
る正と負の受信信号）との乗算の後且加算回路20にて加
算の後出力側８に次のような信号が生じることとなるす
なわち同じ確率で正又は負である信号が現われることと
なる。減算回路3aにて否定後制御入力側９に相応のエラ
ー信号が加わつたままになる。従つて、極性−乗算回路
によるメモリ22,26,30の内容の補正は不可能であり、当
該メモリの内容は誤つて過度に正の状態に保持される。

受信信号に負の付加信号が重畳されると、乗算回路21,2
5,29にてメモリ22,26,30の正の内容との乗算の際負の信
号が生じ、この負の信号は加算回路20にて加算されて出
力側８にて負の信号が送出される。デジタル減算回路3a
にてひきつづいての否定の後制御入力側９にて優勢に正
の信号が生じる。極性−乗算回路24,28,32はそこで優勢
に負の信号を送出する、それていうのは受信信号は付加
信号と共に優勢に正であるからである。もつて、係数な
いしメモリ22,26,30の内容は所望のように零に向つて小
さくなつていく。仮りに正の付加信号が重畳されたもの
とすれば相応した経過が生じることとなる。

第３図は付加信号発生器を示す。この発生器はクロツク
発生器36と、クロツク分周器37と、プログラミング可能
な固定メモリ（PROM）38とから成る。クロツクはクロツ
ク分周器37から例えば10のアドレス線路を介して、プロ
グラミング可能な固定メモリ38に達する。固定メモリは
7.8125Hzの周波数間隔にて7.8Hz〜101.6Hz及び3898〜40
00Hzの正弦波信号の和の振幅値を含む。この和信号は周
波数領域０〜100Hz及び3900Hzを有する白色雑音（ノイ
ズ）にほぼ相応する。PROMにて個々の正弦波信号の和の
振幅値が同時に記憶されるのでなく、個々の正弦波信号
の和の振幅値が順次に記憶される場合、相応の周波数領
域を有するスイープ信号が形成される。

第４図は第１図の装置構成に類似のエコーサプレツサを
示す。このエコーサプレツサの場合加算回路を省き得
る、それというのは、プログラミング可能な固定メモリ
（PROM）の形でのデジタル伸長器39にて直流電圧重畳が
直接的にプログラミングされているからである。付加的
な直流電圧のため伸長器39は場合により14ビツトに伸長
しなければならない。

第５図はアナログ信号が伝送される長距離線路用のエコ
ーサプレツサを示す。当該装置構成は入力側１と出力側
５を有する送信路６を備えこの送信路中にはアナログ減
算回路3bが挿入接続されている。受信経路19は入力側17
で始まり、出力側18で終る。並列分岐はローパスフイル
タ40、バンドパスフイルタ42,45、Ａ−Ｄ変換器43,44、
Ｄ−Ａ変換器41、トランスバーサルフイルタ７、デジタ
ル加算回路11a、付加信号発生器15aを有する。

デジタル加算回路11aのトランスバーサルフイルタ７
と、付加信号発生器15aとを有するエコーサプレツサの
主要部は第１図の相応の装置構成と同じ要領で動作す
る。ただ、第１図と異なつて、たんに、制御信号が、バ
ンドパスフイルタ42ないし45及びＡ−ＤないしＤ−Ａ変
換器43ないし44を介してトランスバーサルフイルタ７に
供給され、かつＤ−Ａ変換器41とローパスフイルタ40を
介してトランスバーサルフイルタ７から取出される。

第６図の装置構成が第５図のそれと相違する点はＡ−Ｄ
変換器44と加算回路が入れ替つていることである。その
場合、デジタル加算回路11aの代わりにアナログ回路11b
が用いられる。ここで加算がアナログ領域で行なわれる
ことを度外視すれば、動作は第５図のそれと同じであ
る。

第７図はアナログ信号用の長距離線路における別のエコ
ーサプレツサを示す。この場合、デジタル信号への変換
が、送信経路上で既に行なわれる。この装置構成ではバ
ンドパスフイルタ46、Ａ−Ｄ変換器47、デジタル減算回
路3a、Ｄ−Ａ変換器48、ローパスフイルタ49が設けられ
ている。その他の点はエコーサプレツサは第５図のそれ
と同じように動作する。

発明の効果本発明によればエコー補償（エコーサプレス）が公知技
術におけるより一層良好に行なわれるエコーサプレツサ
を実現できるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は圧縮されたデジタル信号用の本発明のエコーサ
プレツサの第１実施例のブロツク接続図、第２図は公知
のトランスバーサルフイルタの接続構成図、第３図はノ
イズ又はスイープ発生器（ゼネレータ）の構成図、第４
図は圧縮されたデジタル信号用の本発明のエコーサプレ
ツサの第２実施例のブロツク接続図、第５図〜第７図は
夫々アナログ用の本発明のエコーサプレツサの第１、第
２、第３実施例の接続図である。１……送信路入力側、２……第１デジタル伸長器、3a…
…デジタル減算回路、3b……アナログ減算回路、４……
デジタル圧縮器、５……送信路出力側、６……送信路、
７……アダプテイブトランスバーサルフイルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エコーサプレッサであって、該エコーサプ
レッサは、送信経路（６）及び受信経路（19）上の所属
の有効周波数領域のデジタル又はアナログ信号の伝送用
長距離線路に接続されており、減算回路（3a,3b）とア
ダプティブトランスバーサルフィルタ（７）を有してお
り、該アダプティブトランスバーサルフィルタ（７）の
出力信号（８）は前記減算回路（3a,3b）のマイナス入
力側に供給されるように構成されており、前記減算回路
（3a,3b）の出力信号は前記アダプティブトランスバー
サルフィルタ（７）の制御入力側（９）に供給されるよ
うに構成されており、前記減算回路（3a,3b）は前記送
信経路（６）中に接続されており、前記アダプティブト
ランスバーサルフィルタ（７）は、前記送信経路（６）
と前記受信経路（19）との間の並列分岐内に接続されて
おり、かつ前記減算回路（3a,3b）に接続されている、
エコーサプレッサにおいて、並列分岐内には、周波数に
依存しない付加信号の発生用装置（15a,15b）又は有効
周波数領域の周波数とは異なった信号周波数の周波数に
依存する付加信号の発生用装置（15a,15b）及び加算回
路が接続されており、該加算回路は該加算回路の入力側
（13,14）が前記付加信号の発生用装置（15a,15b）の出
力側に接続されており、前記加算回路の出力側（12）が
アダプティブトランスバーサルフィルタ（７）の入力側
（10）に接続されていることを特徴とするエコーサプレ
ッサ。
【請求項２】付加信号発生器（15b）として直流電圧発
生器が設けられている特許請求の範囲第１項記載のエコ
ーサプレッサ。
【請求項３】付加信号発生器（15）として有効周波数領
域外の周波数領域を有する掃引発振器が設けられている
特許請求の範囲第１項記載のエコーサプレッサ。
【請求項４】付加信号発生器（15b）として有効周波数
領域外の周波数領域を有するノイズ発生器が設けられて
いる特許請求の範囲第１項記載のエコーサプレッサ。
【請求項５】周波数領域０〜100Hz及び3.9〜4KHzに対す
る付加信号発生器（15b）が設けられている特許請求の
範囲第３項又は第４項記載のエコーサプレッサ。
【請求項６】ノイズ発生器（15b）としてクロック発生
器（36）、クロック分周器（37）、プログラミング可能
な固定メモリ（38）が設けられており、クロック分周器
（37）はプログラミング可能な固定メモリ（38）のアド
レスを固定クロック（タイミング）で切換えるように構
成されている特許請求の範囲第４項又は第５項記載のエ
コーサプレッサ。
【請求項７】付加信号発生器（15a）はデジタル付加信
号を発生するように構成されている特許請求の範囲第２
項から第６項までのいずれか１項記載のエコーサプレッ
サ。
【請求項８】長距離線路（6,19）上の圧縮されたデジタ
ル信号用のエコーサプレッサにおいて、デジタル減算回
路（3a）を設け、該減算回路（3a）に第１のデジタル伸
長器（２）を前置接続しデジタル圧縮器（４）を後置接
続し更にデジタル加算回路（11a）を設け、該加算回路
（11a）の第１入力側に第２のデジタル伸長器（16）を
後置接続した特許請求の範囲第１項から第７項までのい
ずれか１項記載のエコーサプレッサ。
【請求項９】デジタル加算回路（11a）及び第２デジタ
ル伸長器（16）の代わりに、直流電圧を付加する第３の
デジタル伸長器（39）を設けた特許請求の範囲第８項記
載のエコーサプレッサ。
【請求項１０】長距離線路（6,19）上のアナログ信号用
のエコーサプレッサにおいて、アダプティブトランスバ
ーサルフィルタ（７）の出力側に第２のＤ−Ａ変換器
（41）と第１のローパスフィルタ（40）が後置接続され
ており、アダプティブトランスバーサルフィルタ（７）
の制御入力側（９）に第１のバンドパスフィルタ（42）
と第３のＡ−Ｄ変換器（43）が前置接続されており、デ
ジタル加算回路（11a）に第２のバンドパスフィルタ（4
5）、第４のＡ−Ｄ変換器（44）が前置接続されている
特許請求の範囲第１項から第７項までのいずれか１項記
載のエコーサプレッサ。
【請求項１１】デジタル加算回路（11a）の代わりにア
ナログ加算回路（11b）が用いられ、アナログ加算回路
（11b）と第4A−Ｄ変換器（44）が入れ替えられている
特許請求の範囲第10項記載のエコーサプレッサ。
【請求項１２】デジタル減算回路（3a）に第３のバンド
パスフィルタ（46）と第３のＡ−Ｄ変換器（47）が前置
接続され、第２のＤ−Ａ変換器（48）と第２ローパスフ
ィルタ（49）が後置接続されており、デジタル加算回路
（11a）に第３のバンドパスフィルタ（45）と第2A−Ｄ
変換器（44）が後置接続されている特許請求の範囲第１
項から第７項までのいずれか１項記載のエコーサプレッ
サ。