JPH0918390A - 音響エコー相殺器 - Google Patents
音響エコー相殺器Info
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- JPH0918390A JPH0918390A JP8137334A JP13733496A JPH0918390A JP H0918390 A JPH0918390 A JP H0918390A JP 8137334 A JP8137334 A JP 8137334A JP 13733496 A JP13733496 A JP 13733496A JP H0918390 A JPH0918390 A JP H0918390A
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- echo
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-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
- H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
- H04M9/082—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 近端音声に起因するエコー相殺を改善する。
【解決手段】 第一のエコー相殺器と少なくとも第二の
エコー相殺器を採用することによって音響エコーが相殺
される。第一のエコー相殺器は比較的短い第一のインパ
ルス応答合成機能（期間）を持つ。少なくとも第二のエ
コー相殺器は、比較的長い第二のインパルス応答合成機
能（期間）を持つ。第二のエコー相殺器に第一のエコー
相殺器からの第一のエラー信号が供給される。第二のエ
コー相殺器は、第一のエコー相殺器と独立して、適応的
に動作する。より詳細には、第一のエコー相殺器は、直
接経路音響エコーおよび安定な時間的に変動しない早期
到達エコーを捕捉することを意図されるために、第一の
エコー相殺器の適応回路の適応速度、つまり、ループ利
得は、非常に小さな値に選択することができ、このため
に、適応が検出されない近端音声が存在した場合でも正
確になる。
エコー相殺器を採用することによって音響エコーが相殺
される。第一のエコー相殺器は比較的短い第一のインパ
ルス応答合成機能（期間）を持つ。少なくとも第二のエ
コー相殺器は、比較的長い第二のインパルス応答合成機
能（期間）を持つ。第二のエコー相殺器に第一のエコー
相殺器からの第一のエラー信号が供給される。第二のエ
コー相殺器は、第一のエコー相殺器と独立して、適応的
に動作する。より詳細には、第一のエコー相殺器は、直
接経路音響エコーおよび安定な時間的に変動しない早期
到達エコーを捕捉することを意図されるために、第一の
エコー相殺器の適応回路の適応速度、つまり、ループ利
得は、非常に小さな値に選択することができ、このため
に、適応が検出されない近端音声が存在した場合でも正
確になる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、音響システム、より詳
細には、音響システム内において使用するための音響エ
コーの相殺に関する。
細には、音響システム内において使用するための音響エ
コーの相殺に関する。
【０００２】
【従来の技術】適応フィルタ装置が音響エコーを効果的
に相殺することを目指して使用されている。ただし、通
常、適応フィルタの適応を、いわゆる近端音声（near-e
nd speech） が存在する期間を通じて抑止することが必
要である。抑止しないと、近端音声の存在下では、適応
フィルタが最適エコー経路推定値からそれることとな
る。実際、知られている近端音声検出器は、音響エコー
の存在下では、期待されるほど十分に近端音声を検出す
ることができない。
に相殺することを目指して使用されている。ただし、通
常、適応フィルタの適応を、いわゆる近端音声（near-e
nd speech） が存在する期間を通じて抑止することが必
要である。抑止しないと、近端音声の存在下では、適応
フィルタが最適エコー経路推定値からそれることとな
る。実際、知られている近端音声検出器は、音響エコー
の存在下では、期待されるほど十分に近端音声を検出す
ることができない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上に述べたように、検
出されない近端音声は、生成されるエコー経路推定値を
要求される最適値からそらす原因となる。推定値がずれ
ると、音響エコーが十分に相殺されず、望ましくない結
果を与える。
出されない近端音声は、生成されるエコー経路推定値を
要求される最適値からそらす原因となる。推定値がずれ
ると、音響エコーが十分に相殺されず、望ましくない結
果を与える。
【０００４】
【課題を解決するための手段】従来の技術によるエコー
相殺器装置の問題および制約が第一のエコー相殺器と少
なくとも第二のエコー相殺器を採用することによって克
服される。具体的には、第一のエコー相殺器は、送信路
と受信路との間に接続され、第一のエラー信号を生成す
るためおよび送信路内のエコー信号を相殺するための比
較的短い第一のインパルス応答合成機能（期間）を持
つ。少なくとも第二のエコー相殺器は、送信路と受信路
との間に第一のエコー相殺器と平行して接続され、比較
的長い第二のインパルス応答合成機能（期間）を持つ。
第二のエコー相殺器に第一のエコー相殺器からの第一の
エラー信号が供給される。第二のエコー相殺器は、送信
路内のエコーをさらに相殺するために、第一のエコー相
殺器と同時に、ただし第一のエコー相殺器と独立して、
適応的に動作する。
相殺器装置の問題および制約が第一のエコー相殺器と少
なくとも第二のエコー相殺器を採用することによって克
服される。具体的には、第一のエコー相殺器は、送信路
と受信路との間に接続され、第一のエラー信号を生成す
るためおよび送信路内のエコー信号を相殺するための比
較的短い第一のインパルス応答合成機能（期間）を持
つ。少なくとも第二のエコー相殺器は、送信路と受信路
との間に第一のエコー相殺器と平行して接続され、比較
的長い第二のインパルス応答合成機能（期間）を持つ。
第二のエコー相殺器に第一のエコー相殺器からの第一の
エラー信号が供給される。第二のエコー相殺器は、送信
路内のエコーをさらに相殺するために、第一のエコー相
殺器と同時に、ただし第一のエコー相殺器と独立して、
適応的に動作する。
【０００５】より詳細には、第一のエコー相殺器は、直
接経路音響エコーおよび安定な時間的に変動しない早期
到達エコーを捕捉することを意図される。これら直接経
路音響エコーおよび安定な早期到達エコーは、時間と共
に変動しないために、第一のエコー相殺器の適応回路の
適応速度、つまり、ループ利得は、非常に小さな値に選
択することができ、このために、適応が検出されない近
端音声が存在した場合でも正確になる。そして、直接経
路音響エコーおよび安定な早期到達エコーが第一のエコ
ー相殺器によって殆ど全て除去されるために、第一のエ
コー相殺器から出力される第一のエラー信号は、比較的
弱いエコー成分を持ち、存在が考えられる近端音声を退
廃させることがなく、このために、これら近端音声をよ
り高い信頼度にて、第一のエコー相殺器からの第一のエ
ラー信号を監視することによって検出することが可能に
なる。近端音声を第一のエコー相殺器からの第一のエラ
ー信号を使用してより良く検出することができるため
に、第二のエコー相殺器の適応速度を、検出されない近
端音声に起因する不当な損傷を伴うことなく、大幅に高
速度に選択することができる。本発明の一つの特定の実
施例においては、第一のエコー相殺器は、直接経路音響
エコー成分および安定な早期到達エコーを相殺するため
の所定の固定された係数を持つフィルタを採用する。
接経路音響エコーおよび安定な時間的に変動しない早期
到達エコーを捕捉することを意図される。これら直接経
路音響エコーおよび安定な早期到達エコーは、時間と共
に変動しないために、第一のエコー相殺器の適応回路の
適応速度、つまり、ループ利得は、非常に小さな値に選
択することができ、このために、適応が検出されない近
端音声が存在した場合でも正確になる。そして、直接経
路音響エコーおよび安定な早期到達エコーが第一のエコ
ー相殺器によって殆ど全て除去されるために、第一のエ
コー相殺器から出力される第一のエラー信号は、比較的
弱いエコー成分を持ち、存在が考えられる近端音声を退
廃させることがなく、このために、これら近端音声をよ
り高い信頼度にて、第一のエコー相殺器からの第一のエ
ラー信号を監視することによって検出することが可能に
なる。近端音声を第一のエコー相殺器からの第一のエラ
ー信号を使用してより良く検出することができるため
に、第二のエコー相殺器の適応速度を、検出されない近
端音声に起因する不当な損傷を伴うことなく、大幅に高
速度に選択することができる。本発明の一つの特定の実
施例においては、第一のエコー相殺器は、直接経路音響
エコー成分および安定な早期到達エコーを相殺するため
の所定の固定された係数を持つフィルタを採用する。
【０００６】
【実施例】図１は略ブロック図形式にて本発明の一つの
実施例を示す。具体的には、受信された信号ｘ（ｋ）は
受信入力１０１に加えられ、ここから、受信経路１０２
を介してエコー相殺器１０３、近端音声（ＮＥＳ）検出
器１０４、エコー相殺器１０５、拡声器１０６へと供給
される。エコー相殺器１０３と１０５は、当分野におい
て周知の任意の一つであり得る。エコー相殺器１０３と
１０５、並びに（ＮＥＳ）１０４内で処理される信号は
デジタル（信号）であることに注意する。それぞれ受信
経路１０２および送信経路１１２内で要求されるデジタ
ル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータおよびアナログ／デ
ジタルコンバータは、図面には示されていない。この例
においては、エコー相殺器１０３および１０５は、それ
ぞれ、適応トランスバーサルフィルタ１０７および１０
９を含むが、これは、合衆国特許第3,500,000号、およ
びD.L.Duttweilerによる文献、“A Twelve-Channel Dig
ital Echo Canceler"、IEEE Transactions on Communica
tions、VOL.COM-26、No.5、May 1978、Pages 647-653 にお
いて広く開示されているタイプである。簡単に説明する
と、エコー相殺器１０３は、適応トランスバーサルフィ
ルタ（Ｆ２）１０７および代数結合器１０８を含む。同
様に、エコー相殺器１０５は、適応トランスバーサルフ
ィルタ（Ｆ１）１０９および代数結合器１１０を含む。
幾つかのアプリケーションにおいては、エコー相殺器１
０５は、固定された係数を持つトランスバーサルフィル
タ１０９を含むことに注意する。
実施例を示す。具体的には、受信された信号ｘ（ｋ）は
受信入力１０１に加えられ、ここから、受信経路１０２
を介してエコー相殺器１０３、近端音声（ＮＥＳ）検出
器１０４、エコー相殺器１０５、拡声器１０６へと供給
される。エコー相殺器１０３と１０５は、当分野におい
て周知の任意の一つであり得る。エコー相殺器１０３と
１０５、並びに（ＮＥＳ）１０４内で処理される信号は
デジタル（信号）であることに注意する。それぞれ受信
経路１０２および送信経路１１２内で要求されるデジタ
ル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータおよびアナログ／デ
ジタルコンバータは、図面には示されていない。この例
においては、エコー相殺器１０３および１０５は、それ
ぞれ、適応トランスバーサルフィルタ１０７および１０
９を含むが、これは、合衆国特許第3,500,000号、およ
びD.L.Duttweilerによる文献、“A Twelve-Channel Dig
ital Echo Canceler"、IEEE Transactions on Communica
tions、VOL.COM-26、No.5、May 1978、Pages 647-653 にお
いて広く開示されているタイプである。簡単に説明する
と、エコー相殺器１０３は、適応トランスバーサルフィ
ルタ（Ｆ２）１０７および代数結合器１０８を含む。同
様に、エコー相殺器１０５は、適応トランスバーサルフ
ィルタ（Ｆ１）１０９および代数結合器１１０を含む。
幾つかのアプリケーションにおいては、エコー相殺器１
０５は、固定された係数を持つトランスバーサルフィル
タ１０９を含むことに注意する。
【０００７】実施においては、マイクロホン１１１は、
部屋、包囲されたエリアなどで話している人からの要求
される音声信号を拾うが、ただし、拡声器１０６からの
音響出力も、不可避的に、拾う。概念的には、マイクロ
ホン１１１によって拾われる音響信号は、二つの音響エ
コー成分を持つ。一つの成分は、拡声器１０６からマイ
クロホン１１１への直接音響エコー経路（ＤＥＰ）（成
分）であり、もう一つの成分は、壁や部屋の中の物体か
ら反射する長時間エコー成分であり、これは、反射音響
エコー経路（ＲＥＰ）として示される。直接エコー経路
は、反射エコー成分は含まず、時間不変であり、通常
は、反射エコー経路と比較して、強い、つまり、エネル
ギーを遥かに多く持つことに注意する。対照的に、反射
エコー経路は、人が部屋を移動したときに時間とともに
変化する。加えて、いわゆる、安定な早期到達エコー
と、不安定な早期到達エコーが存在する。
部屋、包囲されたエリアなどで話している人からの要求
される音声信号を拾うが、ただし、拡声器１０６からの
音響出力も、不可避的に、拾う。概念的には、マイクロ
ホン１１１によって拾われる音響信号は、二つの音響エ
コー成分を持つ。一つの成分は、拡声器１０６からマイ
クロホン１１１への直接音響エコー経路（ＤＥＰ）（成
分）であり、もう一つの成分は、壁や部屋の中の物体か
ら反射する長時間エコー成分であり、これは、反射音響
エコー経路（ＲＥＰ）として示される。直接エコー経路
は、反射エコー成分は含まず、時間不変であり、通常
は、反射エコー経路と比較して、強い、つまり、エネル
ギーを遥かに多く持つことに注意する。対照的に、反射
エコー経路は、人が部屋を移動したときに時間とともに
変化する。加えて、いわゆる、安定な早期到達エコー
と、不安定な早期到達エコーが存在する。
【０００８】この例においては、エコー相殺器１０５
は、主に、直接エコー経路を通るエコー成分と安定な早
期到達エコーを相殺することを意図される。これを達成
するために、適応トランスバーサルフィルタ（Ｆ１）１
０９は、適応する場合でも、緩やかに適応するように設
計される。これは、このフィルタが、近端音声が存在し
た場合でも、満足できるよう動作することを許す。この
緩やかな（低速度の）適応は、音響エコー成分および近
端音声の存在下において、第一のエコー推定値に正しく
収束するために必要である。適応速度が速すぎる場合
は、正しくない第一のエコー推定値が得られることとな
る。マイクロホン１１１からの信号ｙ（ｋ）は、代数結
合器１１０に供給され、ここで、適応トランスバーサル
フィルタ１０９によって合成された直接エコー成分およ
び早期到達安定エコー成分の第一のエコー推定値が、こ
の信号ｙ（ｋ）から引かれ、第一のエラー信号ｕ（ｋ）
が生成される。第一のエラー信号ｕ（ｋ）は、適応トラ
ンスバーサルフィルタ１０９に供給され、ここで、これ
は、受信された信号ｘ（ｋ）とともに、周知の方法に
て、第一のエコー推定値を適応させるために使用され
る。第一のエラー信号ｕ（ｋ）は、近端音声検出器（Ｎ
ＥＳ）１０４およびエコー相殺器１０３の代数結合器１
０８の一つの入力にも供給される。適応トランスバーサ
ルフィルタ１０７は、エコーの残りのおそらくは時間と
ともに変動する部分の第二のエコー推定値を合成する。
これを達成するために、適応トランスバーサルフィルタ
１０７は、高速適応されるように構成される。このフィ
ルタが高速適応するように構成されるために、適応トラ
ンスバーサルフィルタ１０７の適応は、信号ｕ（ｋ）内
に近端音声が存在する場合は、抑止される必要がある。
適応トランスバーサルフィルタ１０７によって合成され
る第二のエコー推定値が、代数結合器１０８によって第
一のエラー信号ｕ（ｋ）から代数的に引かれ、第二のエ
ラー信号ｅ（ｋ）が得られる。この第二のエラー信号ｅ
（ｋ）は、必要な出力として遠隔受信機に伝送されるた
めの供給され、さらに、適応トランスバーサルフィルタ
１０７にも供給される。フィルタ１０７の所で、このエ
ラー信号は、入力信号ｘ（ｋ）とともに、周知の方法に
て第二のエコー推定値を適応させるために使用される。
は、主に、直接エコー経路を通るエコー成分と安定な早
期到達エコーを相殺することを意図される。これを達成
するために、適応トランスバーサルフィルタ（Ｆ１）１
０９は、適応する場合でも、緩やかに適応するように設
計される。これは、このフィルタが、近端音声が存在し
た場合でも、満足できるよう動作することを許す。この
緩やかな（低速度の）適応は、音響エコー成分および近
端音声の存在下において、第一のエコー推定値に正しく
収束するために必要である。適応速度が速すぎる場合
は、正しくない第一のエコー推定値が得られることとな
る。マイクロホン１１１からの信号ｙ（ｋ）は、代数結
合器１１０に供給され、ここで、適応トランスバーサル
フィルタ１０９によって合成された直接エコー成分およ
び早期到達安定エコー成分の第一のエコー推定値が、こ
の信号ｙ（ｋ）から引かれ、第一のエラー信号ｕ（ｋ）
が生成される。第一のエラー信号ｕ（ｋ）は、適応トラ
ンスバーサルフィルタ１０９に供給され、ここで、これ
は、受信された信号ｘ（ｋ）とともに、周知の方法に
て、第一のエコー推定値を適応させるために使用され
る。第一のエラー信号ｕ（ｋ）は、近端音声検出器（Ｎ
ＥＳ）１０４およびエコー相殺器１０３の代数結合器１
０８の一つの入力にも供給される。適応トランスバーサ
ルフィルタ１０７は、エコーの残りのおそらくは時間と
ともに変動する部分の第二のエコー推定値を合成する。
これを達成するために、適応トランスバーサルフィルタ
１０７は、高速適応されるように構成される。このフィ
ルタが高速適応するように構成されるために、適応トラ
ンスバーサルフィルタ１０７の適応は、信号ｕ（ｋ）内
に近端音声が存在する場合は、抑止される必要がある。
適応トランスバーサルフィルタ１０７によって合成され
る第二のエコー推定値が、代数結合器１０８によって第
一のエラー信号ｕ（ｋ）から代数的に引かれ、第二のエ
ラー信号ｅ（ｋ）が得られる。この第二のエラー信号ｅ
（ｋ）は、必要な出力として遠隔受信機に伝送されるた
めの供給され、さらに、適応トランスバーサルフィルタ
１０７にも供給される。フィルタ１０７の所で、このエ
ラー信号は、入力信号ｘ（ｋ）とともに、周知の方法に
て第二のエコー推定値を適応させるために使用される。
【０００９】上に説明されたように、適応トランスバー
サルフィルタ１０９は、通常、比較的短いエコー合成機
能（期間）を持つ。この比較的短いエコー合成機能（期
間）は、拡声器１０６からの直接音響経路エコーと安定
な早期到達エコーを相殺するのに必要とされる最小限に
概ね等しいことが要求される。この要求されるエコー合
成機能（期間）の具体的な長さは、意図されるアプリケ
ーションの幾何（拡声器１０６からマイクロホン１１１
までの距離および部屋の大きさ）に依存する。典型的に
は、第一のエコー相殺器１０５内での１０から２０ミリ
秒のエコー合成機能（期間）が採用される。
サルフィルタ１０９は、通常、比較的短いエコー合成機
能（期間）を持つ。この比較的短いエコー合成機能（期
間）は、拡声器１０６からの直接音響経路エコーと安定
な早期到達エコーを相殺するのに必要とされる最小限に
概ね等しいことが要求される。この要求されるエコー合
成機能（期間）の具体的な長さは、意図されるアプリケ
ーションの幾何（拡声器１０６からマイクロホン１１１
までの距離および部屋の大きさ）に依存する。典型的に
は、第一のエコー相殺器１０５内での１０から２０ミリ
秒のエコー合成機能（期間）が採用される。
【００１０】第一のエコー相殺器１０５は、比較的低い
適応速度を持つように選択される必要がある。この適応
速度は、近端音声の存在下であっても、“良好な”エコ
ー経路推定値に適応できるように十分に低速であること
が必要である。エコー相殺器１０５内の適応フィルタ１
０９に対する典型的な適応時間定数は、１分程度であ
る。さらに、幾つかのアプリケーションにおいては、拡
声器１０６とマイクロホン１１１との間の距離が永久的
に固定される。このようなアプリケーションにおいて
は、エコー相殺器１０５内の適応トランスバーサルフィ
ルタ１０９は、直接エコー経路内に実質的な変化が存在
しないために、固定された係数を持つことができる。こ
れら固定された係数は、単に、エコー相殺器１０５内で
使用される適応トランスバーサルフィルタに、初期の時
点で、直接エコー経路を学習させ、その後、それ以降の
適応を抑止することによって決定することができる。別
の方法として、要求される固定フィルタ係数を学習する
ために外部適応トランスバーサルフィルタを使用し、そ
の後、トランスバーサルフィルタ１０９の係数を、この
外部適応トランスバーサルフィルタによって学習された
係数に設定することもできる。
適応速度を持つように選択される必要がある。この適応
速度は、近端音声の存在下であっても、“良好な”エコ
ー経路推定値に適応できるように十分に低速であること
が必要である。エコー相殺器１０５内の適応フィルタ１
０９に対する典型的な適応時間定数は、１分程度であ
る。さらに、幾つかのアプリケーションにおいては、拡
声器１０６とマイクロホン１１１との間の距離が永久的
に固定される。このようなアプリケーションにおいて
は、エコー相殺器１０５内の適応トランスバーサルフィ
ルタ１０９は、直接エコー経路内に実質的な変化が存在
しないために、固定された係数を持つことができる。こ
れら固定された係数は、単に、エコー相殺器１０５内で
使用される適応トランスバーサルフィルタに、初期の時
点で、直接エコー経路を学習させ、その後、それ以降の
適応を抑止することによって決定することができる。別
の方法として、要求される固定フィルタ係数を学習する
ために外部適応トランスバーサルフィルタを使用し、そ
の後、トランスバーサルフィルタ１０９の係数を、この
外部適応トランスバーサルフィルタによって学習された
係数に設定することもできる。
【００１１】エコー相殺器１０３の適応トランスバーサ
ルフィルタ１０７は、それが合成することを意図される
反射エコーが比較的長時間持続することが考えられるた
めに、比較的長いインパルス応答合成機能（期間）を持
つ。ここでも、アプリケーションの幾何によって、長さ
に対する具体的な数値が決定される。数百ミリ秒が典型
的な期間である。また、エコー相殺器１０３が相殺する
ことを意図される反射エコーが通るエコー経路が時間と
ともに変動する可能性があるために、急進的な比較的速
い適応速度が選択されるべきである。トランスバーサル
フィルタ１０７の適応速度がどの程度まで高速にサポー
トできるかはその長さに依存する（他の全てが等しい場
合、短いフィルタの方がより高速に適応できる）。典型
的な適応時間定数は、約、１秒である。適応トランスバ
ーサルフィルタ１０７に対して選択されるこの急進的な
適応速度のために、当分野において周知のように、近端
音声が存在する間、適応を抑止することが必要である。
別の方法として、適応フィルタ１０７のループ利得を、
近端音声の存在の間、その適応速度を遅くするために減
少させることもできる。実際、適応を抑止することは、
ループ利得をゼロに低減することと同一である。ただ
し、近端音声を検出することは困難な仕事であることも
知られている。
ルフィルタ１０７は、それが合成することを意図される
反射エコーが比較的長時間持続することが考えられるた
めに、比較的長いインパルス応答合成機能（期間）を持
つ。ここでも、アプリケーションの幾何によって、長さ
に対する具体的な数値が決定される。数百ミリ秒が典型
的な期間である。また、エコー相殺器１０３が相殺する
ことを意図される反射エコーが通るエコー経路が時間と
ともに変動する可能性があるために、急進的な比較的速
い適応速度が選択されるべきである。トランスバーサル
フィルタ１０７の適応速度がどの程度まで高速にサポー
トできるかはその長さに依存する（他の全てが等しい場
合、短いフィルタの方がより高速に適応できる）。典型
的な適応時間定数は、約、１秒である。適応トランスバ
ーサルフィルタ１０７に対して選択されるこの急進的な
適応速度のために、当分野において周知のように、近端
音声が存在する間、適応を抑止することが必要である。
別の方法として、適応フィルタ１０７のループ利得を、
近端音声の存在の間、その適応速度を遅くするために減
少させることもできる。実際、適応を抑止することは、
ループ利得をゼロに低減することと同一である。ただ
し、近端音声を検出することは困難な仕事であることも
知られている。
【００１２】エコー相殺器１０５による、直接音響エコ
ー成分とマイクロホン信号ｙ（ｋ）からの安定な早期到
達エコーを実質的に除去する動作は、結果としての第一
のエラー信号ｕ（ｋ）内の信号対雑音比（ＳＮＲ）を大
幅に改善することに注意する。このために、第一のエラ
ー信号ｕ（ｋ）を他の下流信号処理に採用し、エコー相
殺プロセスを大幅に向上させることができる。このプロ
セスの一つは、ＮＥＳ１０４を介しての近端音声の検出
である。
ー成分とマイクロホン信号ｙ（ｋ）からの安定な早期到
達エコーを実質的に除去する動作は、結果としての第一
のエラー信号ｕ（ｋ）内の信号対雑音比（ＳＮＲ）を大
幅に改善することに注意する。このために、第一のエラ
ー信号ｕ（ｋ）を他の下流信号処理に採用し、エコー相
殺プロセスを大幅に向上させることができる。このプロ
セスの一つは、ＮＥＳ１０４を介しての近端音声の検出
である。
【００１３】これを達成するために、ＮＥＳ１０４に入
力信号ｘ（ｋ）と、第一のエラー信号ｕ（ｋ）が供給さ
れる。ＮＥＳ１０４は、第一のエラー信号ｕ（ｋ）内の
近端音声を検出する機能を果たす。当分野において様々
な近端音声検出器が知られているが、この例において
は、いわゆるA.A.Geigel近端音声検出器アルゴリズムが
採用される。このアルゴリズムについては、上に引用さ
れたD.L.Duttweilerによる文献の、特に、この文献のペ
ージ６４９において説明されている。全ての近端音声検
出アルゴリズムは、供給される送信経路信号ｙ（ｋ）が
比較的弱いエコー成分を持つ場合により良く機能する。
従って、エコー相殺器１０５がマイクロホン信号ｙ
（ｋ）内のエコーの大部分を除去済みであるために、Ｎ
ＥＳ１０４は、エコー相殺器１０５によって最初に信号
ｕ（ｋ）が生成されない場合と比べて、より満足の行く
ように機能することができる。近端音声をより良く検出
できるこの能力のために、適応トランスバーサルフィル
タ１０７の係数のずれが少なく、結果として、適応トラ
ンスバーサルフィルタ１０７は、近端音声の検出が改善
されないときに可能なそれよりも、より速く適応するこ
とができる。
力信号ｘ（ｋ）と、第一のエラー信号ｕ（ｋ）が供給さ
れる。ＮＥＳ１０４は、第一のエラー信号ｕ（ｋ）内の
近端音声を検出する機能を果たす。当分野において様々
な近端音声検出器が知られているが、この例において
は、いわゆるA.A.Geigel近端音声検出器アルゴリズムが
採用される。このアルゴリズムについては、上に引用さ
れたD.L.Duttweilerによる文献の、特に、この文献のペ
ージ６４９において説明されている。全ての近端音声検
出アルゴリズムは、供給される送信経路信号ｙ（ｋ）が
比較的弱いエコー成分を持つ場合により良く機能する。
従って、エコー相殺器１０５がマイクロホン信号ｙ
（ｋ）内のエコーの大部分を除去済みであるために、Ｎ
ＥＳ１０４は、エコー相殺器１０５によって最初に信号
ｕ（ｋ）が生成されない場合と比べて、より満足の行く
ように機能することができる。近端音声をより良く検出
できるこの能力のために、適応トランスバーサルフィル
タ１０７の係数のずれが少なく、結果として、適応トラ
ンスバーサルフィルタ１０７は、近端音声の検出が改善
されないときに可能なそれよりも、より速く適応するこ
とができる。
【００１４】通常、信号ｘ（ｋ）の受信がない間に部屋
の中で移動が起こる場合があるために、幾らかのいわゆ
るバックアップエコー制御戦略を持つことが必要であ
る。信号ｘ（ｋ）がエコー相殺器１０３に提供されなけ
れば、エコーの時間と共に変動する部分の変化を追跡す
ることはできず、その後、ｘ（ｋ）が十分な回数リター
ンされ、結果として適応トランスバーサルフィルタ１０
７が新たなインパルス応答に適応するまでの間、エコー
相殺器１０３によるエコーリターン損失の改善が劣化さ
れる。
の中で移動が起こる場合があるために、幾らかのいわゆ
るバックアップエコー制御戦略を持つことが必要であ
る。信号ｘ（ｋ）がエコー相殺器１０３に提供されなけ
れば、エコーの時間と共に変動する部分の変化を追跡す
ることはできず、その後、ｘ（ｋ）が十分な回数リター
ンされ、結果として適応トランスバーサルフィルタ１０
７が新たなインパルス応答に適応するまでの間、エコー
相殺器１０３によるエコーリターン損失の改善が劣化さ
れる。
【００１５】図２は、図１の実施例を採用し、かつ、幾
らかの下流信号処理を含むもう一つの音響エコー相殺器
構成を示す。図２に示される構成の中の、図１に示され
るそれらと構造および動作が同一の要素は、同一の番号
を与えられ、詳細な説明を再度することはしない。図２
の構成と図１の実施例との間の唯一の差異は、下流ポス
ト処理ユニット１１５の追加である。この下流ポスト処
理には、例えば、残留エコーの制御、ノイズのマッチン
グ、もう一つのエコー相殺器、その他が含まれる。残留
エコーの制御およびノイズのマッチングの例について
は、IEEE JournalOn Selected Areas In Communication
s、VOL.SAC-2、NO.2 March 1984、pages 297-303に掲載の
論文、“A Cascadable VLSI Echo Canceller" において
説明されている。ポスト処理ユニット１１５も、第一の
エラー信号ｕ（ｋ）を利用してその処理能力を改善する
ことに注意する。残留エコー制御に関しては、遠端音声
のみを含む期間が検出され、送信経路が、遠端音声のみ
が検出される期間を通じて開かれる。
らかの下流信号処理を含むもう一つの音響エコー相殺器
構成を示す。図２に示される構成の中の、図１に示され
るそれらと構造および動作が同一の要素は、同一の番号
を与えられ、詳細な説明を再度することはしない。図２
の構成と図１の実施例との間の唯一の差異は、下流ポス
ト処理ユニット１１５の追加である。この下流ポスト処
理には、例えば、残留エコーの制御、ノイズのマッチン
グ、もう一つのエコー相殺器、その他が含まれる。残留
エコーの制御およびノイズのマッチングの例について
は、IEEE JournalOn Selected Areas In Communication
s、VOL.SAC-2、NO.2 March 1984、pages 297-303に掲載の
論文、“A Cascadable VLSI Echo Canceller" において
説明されている。ポスト処理ユニット１１５も、第一の
エラー信号ｕ（ｋ）を利用してその処理能力を改善する
ことに注意する。残留エコー制御に関しては、遠端音声
のみを含む期間が検出され、送信経路が、遠端音声のみ
が検出される期間を通じて開かれる。
【００１６】図３は図１の実施例を採用し、かつ、幾ら
かの下流信号処理を含むもう一つのエコー相殺器構成を
示す。図３に示される構成の要素の内、図１に示される
それと構造および動作が同一の要素には、同一の番号が
与えられており、これらはここで再び詳細に説明はしな
い。図３の構成と図１の実施例との間の唯一の差異は、
下流ポスト処理ユニット１１５の追加である。この例に
おいては、この下流ポスト処理は、送信の両方向におけ
る利得の制御を含む。これは、この例においては、制御
ユニット１１８の制御下に置かれた可変減衰器１１６お
よび１１７を採用することによって実現される。減衰器
１１６は受信経路内の利得を制御するために採用され、
一方、減衰器１１７は、送信経路内の利得を制御するた
めに採用される。制御ユニット１１８には、受信された
信号ｘ’（ｋ）、第二のエラー信号ｅ（ｋ）および第一
のエラー信号ｕ（ｋ）が、減衰器１１６および１１７に
対する制御信号を生成するために供給される。ここで
も、直接エコー成分が第一のエラー信号ｕ（ｋ）から除
去されているために、利得制御ユニット１１８は、減衰
器１１６および１１７に対する制御信号の生成において
より良く機能する。このような制御信号を生成するため
の一つの構成が１９９１年４月９日付けで公布された合
衆国特許第5.007,046号において開示されている。
かの下流信号処理を含むもう一つのエコー相殺器構成を
示す。図３に示される構成の要素の内、図１に示される
それと構造および動作が同一の要素には、同一の番号が
与えられており、これらはここで再び詳細に説明はしな
い。図３の構成と図１の実施例との間の唯一の差異は、
下流ポスト処理ユニット１１５の追加である。この例に
おいては、この下流ポスト処理は、送信の両方向におけ
る利得の制御を含む。これは、この例においては、制御
ユニット１１８の制御下に置かれた可変減衰器１１６お
よび１１７を採用することによって実現される。減衰器
１１６は受信経路内の利得を制御するために採用され、
一方、減衰器１１７は、送信経路内の利得を制御するた
めに採用される。制御ユニット１１８には、受信された
信号ｘ’（ｋ）、第二のエラー信号ｅ（ｋ）および第一
のエラー信号ｕ（ｋ）が、減衰器１１６および１１７に
対する制御信号を生成するために供給される。ここで
も、直接エコー成分が第一のエラー信号ｕ（ｋ）から除
去されているために、利得制御ユニット１１８は、減衰
器１１６および１１７に対する制御信号の生成において
より良く機能する。このような制御信号を生成するため
の一つの構成が１９９１年４月９日付けで公布された合
衆国特許第5.007,046号において開示されている。
【図１】本発明の一つの実施例に従う第一と第二のエコ
ー相殺器を含む音響システムを示す。
ー相殺器を含む音響システムを示す。
【図２】本発明の第一および第二のエコー相殺器および
追加の音声信号処理を含むもう一つの音響システムを示
す。
追加の音声信号処理を含むもう一つの音響システムを示
す。
【図３】ポスト音響信号処理を含む本発明の実施例を採
用するもう一つの構成を示す。
用するもう一つの構成を示す。
Claims (10)
- 【請求項１】 音響エコー相殺器装置であって、この装
置が：受信路と送信路との間に接続された第一のエコー
相殺器手段を含み、このエコー相殺器手段が、第一のエ
ラー信号を生成するため、および送信路内のエコー信号
を相殺するための第一のインパルス応答合成機能（期
間）を持ち、この装置がさらに前記受信路と送信路との
間に接続された第一のエコー相殺器手段と並列に接続さ
れた前記第一のインパルス応答（期間）よりも長い第二
のインパルス応答合成機能（期間）を持つ少なくとも第
二のエコー相殺器手段を含み、この少なくとも第二のエ
コー相殺器手段に前記第一のエラー信号が供給され、こ
の第二のエコー相殺器手段が前記送信路内のエコー信号
をさらに相殺するために前記第一のエコー相殺器手段と
同時的に、かつ、適応的に動作し、ここで、前記第一と
第二のエコー相殺器がお互いに独立して動作することを
特徴とする音響エコー相殺器装置。 - 【請求項２】 前記第一のエコー相殺器手段が前記送信
路内のエコー信号の比較的時間不変なエコー成分の第一
のエコー推定値を生成するように構成された第一のトラ
ンスバーサルフィルタおよび前記送信路内に供給される
信号から前記第一のエコー推定値を代数的に引くための
第一の代数結合器手段を含み、前記少なくとも一つの第
二のエコー相殺器手段が前記送信路内の前記第一のエラ
ー信号内の時間変動的なエコー成分の第二のエコー推定
値を生成するように構成された適応トランスバーサルフ
ィルタおよび前記第一のエラー信号から前記第二のエコ
ー推定値を代数的に引くことによって第二のエラー信号
を得るための第二の代数結合器手段を含むことを特徴と
する請求項１の音響エコー相殺器装置。 - 【請求項３】 前記第一のトランスバーサルフィルタが
前記第一のエコー推定値を生成するための適応トランス
バーサルフィルタから成ることを特徴とする請求項２の
音響エコー相殺器装置。 - 【請求項４】 前記第一のエラー信号および前記受信路
上の信号に応答して前記第一のエラー信号内の近端音声
を検出し、前記近端音声が検出されたとき抑止信号を生
成するための手段がさらに含まれ、前記第二のエコー相
殺器が前記抑止信号を供給される抑止入力を含み、これ
によって、近端音声が検出される期間を通じて前記第二
のエコー相殺器の適応が抑止されることを特徴とする請
求項２の音響エコー相殺器装置。 - 【請求項５】 前記第一のエラー信号および前記受信路
上の信号に応答して前記第一のエラー信号内の近端音声
を検出し、前記近端音声が検出されたとき制御信号を生
成するための手段がさらに含まれ、前記第二のエコー相
殺器が前記制御信号を供給される制御入力を含み、これ
によって、近端音声が検出される期間を通じて前記第二
のエコー相殺器の適応が低速にされることを特徴とする
請求項２の音響エコー相殺器装置。 - 【請求項６】 前記第一のインパルス応答（期間）が短
い継続時間のエコーを相殺するために比較的短く、前記
第二のインパルス応答（期間）が長い継続時間のエコー
を相殺するために比較的長いことを特徴とする請求項２
の音響エコー相殺器装置。 - 【請求項７】 前記第一の適応トランスバーサルフィル
タの適応速度が前記第一の適応トランスバーサルフィル
タが近端音声の存在下において第一のエコー推定値に収
束できるように比較的低速にされ、前記第二の適応トラ
ンスバーサルフィルタの適応速度がこれが第一のエラー
信号内の時間的に変動するエコー成分を追跡できるよう
に比較的高速にされることを特徴とする請求項３の音響
エコー相殺器装置。 - 【請求項８】 前記受信路および送信路内の損失を制御
可能に調節するための手段がさらに含まれ、前記損失を
制御可能に調節するための手段に前記受信路上の信号お
よび第二のエラー信号が供給され、かつこの手段が前記
第一のエラー信号に応答して受信路あるいは送信路内の
損失の量を設定することを特徴とする請求項２の音響エ
コー相殺器装置。 - 【請求項９】 前記第二のエラー信号を処理するための
手段がさらに含まれ、前記処理するための手段に受信路
上の信号および第二のエラー信号が供給され、かつこの
手段が前記第一のエラー信号に応答して前記第二のエラ
ー信号をさらに処理することを特徴とする請求項２の音
響エコー相殺器装置。 - 【請求項１０】 前記第二のエラー信号を処理するため
の手段がさらに含まれ、前記処理するための手段がさら
に遠端音声のみが存在する時間を検出するための手段お
よびそのような遠端音声のみが検出されたとき送信路を
開くための手段を含むことを特徴とする請求項２の音響
エコー相殺器装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/455,377 US5631899A (en) | 1995-05-31 | 1995-05-31 | Acoustic echo canceler |
| US08/455377 | 1995-05-31 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918390A true JPH0918390A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3418293B2 JP3418293B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=23808548
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13733496A Expired - Fee Related JP3418293B2 (ja) | 1995-05-31 | 1996-05-31 | 音響エコー相殺器 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5631899A (ja) |
| EP (1) | EP0746134B1 (ja) |
| JP (1) | JP3418293B2 (ja) |
| CA (1) | CA2171492C (ja) |
| DE (1) | DE69636361T2 (ja) |
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