JPH10271047A - エコーキャンセラの監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トレーニング時における鳴音状態の監視を行
うエコーキャンセラの監視装置を提供することにある。 【解決手段】 初期動作時に信号線路中に出力される基
準信号に基づいて、信号線路中に流れるエコー量を算出
するエコー量算出部３と、エコー量算出部３によって算
出されたエコー量に基づいて信号線路中に流れるエコー
成分を除去するエコー除去部３と、通常動作中に通話動
作のための制御信号を定期的に出力する制御信号送出部
４と、通常動作時において、制御信号送出部４から出力
される制御信号をエコー除去部３の出力側信号線から抽
出する制御信号抽出部６，７とを備え、制御信号抽出部
６，７により抽出された制御信号のレベルがあらかじめ
設定された設定値を越えた場合、再度エコー量算出部３
によって信号線路中に流れるエコー量の算出を行うよう
に構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信回線における
鳴音状態を検出するエコーキャンセラの監視装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、２線式専用通信回線に流れる伝送
信号を４線式専用通信回線に伝送可能となるように変換
したり、４線式専用通信回線に流れる伝送信号を２線式
専用通信回線に伝送可能となるように変換する装置とし
て２線−４線変換回路、すなわち、インバンドリンガが
ある。このインバンドリンガは、通話帯域内に所定の制
御信号を重畳する機能を有している。これによって、１
６Ｈｚのダイヤルパルス信号やオンフックまたはオフフ
ック状態を示すオンフック信号等の各種信号を、一旦、
３００Ｈｚ〜３ｋＨｚの音声帯域内信号に置換し、相手
側の通信端末に送信したり、逆の手順で信号を受信する
ものである。

【０００３】図４に従来のインバンドリンガの接続状態
の一例を示す。同図に示すように、インバンドリンガ１
０，２０は、それぞれ通信回線Ｌを介して接続されてお
り、各インバンドリンガ１０（２０）は、構内交換機１
１（２１）に接続されている。さらに、各構内交換機１
１（２１）にはそれぞれ通信端末１２（２２），１３
（２３）が接続されている。ここで、インバンドリンガ
１０（２０）は、２線−４線変換の際に発生するエコー
成分をできる限り少なくするため、エコーキャンセラが
併設されている。

【０００４】すなわち、長距離電話回線では、相手側の
２線−４線変換回路を通して自分の声が遅延されて戻っ
てくるエコー成分が原因となって通話に著しい支障を与
えることがある。これを防ぐ装置がエコーキャンセラで
あり、エコーキャンセラは、内部に反響路のインパルス
応答を記憶するメモリがあり、このインパルス応答と受
信信号との畳み込み演算を行うことで、ちょうど反響路
で生じるのと同じエコーを発生させ、この発生させたエ
コー成分を送出信号から差し引くことにより、エコー成
分を消去するものである。

【０００５】図５〜図７は、従来例での動作手順を説明
するためのものであり、図５は、メイン処理を説明する
ための流れ図、図６は、初期設定処理を説明するための
流れ図、図７は、通常動作処理を説明するための流れ図
である。

【０００６】まず、電源を立ち上げると（ステップＳ３
０１）、Ｂ局（図４中、右半分）側を選択し（ステップ
Ｓ３０２）、後述する初期設定処理を実行する（ステッ
プＳ３０３）。続いて、Ａ局（図４中、左半分）側を選
択し（ステップＳ３０４）、Ｂ局側と同様に、初期設定
処理を実行し（ステップＳ３０５）、Ｂ局およびＡ局の
初期設定が完了すると、通常動作処理を実行する（ステ
ップＳ３０６）。

【０００７】図５のステップＳ３０３及びステップＳ３
０５における初期設定処理は、図６に示すように、フィ
ルタ係数を強制的にリセットし（ステップＳ４０１）、
次に内部に設けられたＤＳＰ（Digital Signal Process
er）がトレーニング信号を発生し（ステップＳ４０
２）、エコーキャンセラ内部のフィルタ係数を再収束さ
せる（ステップＳ４０３）。そして、この再収束させた
フィルタ係数を新たなフィルタ係数として更新し（ステ
ップＳ４０４）、同期が確立したか否かをチェックする
（ステップＳ４０５）。

【０００８】このステップＳ４０５の判断処理におい
て、同期が確立していない場合には（ステップＳ４０
５；Ｎ）、同期が確立するまで待機状態となり、一方、
ステップＳ４０５の判断処理において同期が確立した場
合（ステップＳ４０５；Ｙ）、図５におけるステップＳ
３０４またはステップＳ３０６に進む。

【０００９】図５のステップＳ３０６による通常動作処
理は、図７に示すように、まず、現在の動作がアイドル
状態であるか否かを確認する（ステップＳ５０１）。こ
の判断処理においてアイドル状態ではなかった場合（ス
テップＳ５０１；Ｎ）、エラーとなる（ステップＳ５０
２）。一方、ステップＳ５０１の判断処理において、ア
イドル状態であることを確認すると（ステップＳ５０
１；Ｙ）、続いてダイヤル発呼の有無を確認し（ステッ
プＳ５０３）、発呼を確認した場合（ステップＳ５０
３；Ｙ）、さらに、その発呼に対する応答の有無を確認
する（ステップＳ５０４）。

【００１０】また、ステップＳ５０３の判断処理におい
て、発呼がない場合（ステップＳ５０３；Ｎ）、今度は
着呼の有無を確認する（ステップＳ５０５）。そして、
ステップＳ５０５の判断処理において、着呼がない場合
（ステップＳ５０５；Ｎ）、ステップＳ５０３の処理に
戻る。そして、ステップ５０５の判断処理において、着
呼があった場合（ステップＳ５０５；Ｙ）、その着呼に
対する応答の有無を確認する（ステップＳ５０６）。

【００１１】ここで、ステップＳ５０４またはステップ
Ｓ５０６の判断処理において、応答がなかった場合（ス
テップＳ５０４；Ｎ、ステップＳ５０６；Ｎ）、ステッ
プＳ５０３の処理に戻る。一方、ステップＳ５０４また
はステップＳ５０６の判断処理において、応答があった
場合（ステップＳ５０４；Ｙ、ステップＳ５０６；
Ｙ）、Ａ局とＢ局との間で通話を行うとともに（ステッ
プＳ５０７）、終話の有無を確認する（ステップＳ５０
８）。

【００１２】そして、まだ終話でないときは（ステップ
Ｓ５０８；Ｎ）、ステップＳ５０７に進み、通話を続け
る。一方、ステップＳ５０８の判断処理において、終話
と判断されると（ステップＳ５０８；Ｙ）、ステップＳ
５０３からの処理を繰り返し実行する。

【００１３】ところで、エコーキャンセラを含む閉ルー
プ系では、一般に信号増幅のための増幅器が設けられて
いるが、エコーキャンセラによって電話回線中で発生す
るエコーを打ち消す際、エコーの打ち消し量よりも閉ル
ープ系での増幅器のアンプゲインが大きくなると、ルー
プによってエコー成分が増幅され、いわゆる鳴音状態と
なって通話が困難になる。このため、従来のエコーキャ
ンセラでは、例えば、白色雑音を用いたトレーニング信
号のエコーレベルを測定することで、エコーキャンセラ
のトレーニング状態を監視する方法が考えられている。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のエコーキャンセラのトレーニング状態の監視
方法にあっては、エコーキャンセラにおいてトレーニン
グ信号の送出中以外ではレベル監視を行えない。このた
め、トレーニング動作を電源の立ち上げ時にだけ行うエ
コーキャンセラでは、トレーニング状態の監視を一度し
か行うことができず、トレーニング後に系の状態が変化
した場合には、対応することができないという問題点が
あった。

【００１５】また、閉ループ系にはエコーキャンセラ以
外にも増幅器が存在するため、実際にトレーニング状態
の監視を行う場合、鳴音状態を判断するためにはエコー
キャンセラ以外の状態を判断する必要がある。

【００１６】本発明の課題は、上記問題点を解決するた
めになされたものであり、トレーニング時における鳴音
状態の監視を行うエコーキャンセラの監視装置を提供す
ることにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載のエコーキ
ャンセラの監視装置は、初期動作時に信号線路中に出力
される基準信号に基づいて、信号線路中に流れるエコー
量を算出するエコー量算出部と、エコー量算出部によっ
て算出されたエコー量に基づいて信号線路中に流れるエ
コー成分を除去するエコー除去部と、通常動作中に通話
動作のための制御信号を定期的に出力する制御信号送出
部と、通常動作時において、制御信号送出部から出力さ
れる制御信号をエコー除去部の出力側信号線から抽出す
る制御信号抽出部とを備え、制御信号抽出部により抽出
された制御信号のレベルがあらかじめ設定された設定値
を越えた場合、再度エコー量算出部によって信号線路中
に流れるエコー量の算出を行うように構成している。

【００１８】また、請求項２記載のエコーキャンセラの
監視装置は、初期動作時に信号線路中に出力される基準
信号に基づいて、信号線路中に流れるエコー量を算出す
るエコー量算出部と、エコー量算出部によって算出され
たエコー量に基づいて信号線路中に流れるエコー成分を
除去するエコー除去部と、通常動作中に通話動作のため
の制御信号を定期的に出力する制御信号送出部と、通常
動作時において、制御信号送出部から出力される制御信
号をエコー除去部の出力側信号線から抽出する制御信号
抽出部と、制御信号抽出部により抽出された制御信号の
ピーク値を検出するピーク値検出部と、ピーク値検出部
により検出されたピーク値とあらかじめ設定された基準
値とを比較する比較部とを備え、比較部による比較の結
果、制御信号のピーク値が基準値を越えた場合、再度エ
コー量算出部によって信号線路中に流れるエコー量の算
出を行うように構成している。

【００１９】この場合、請求項３に記載するように、前
記制御信号抽出部は、特定の周波数帯域の信号を通過さ
せるフィルタにより構成され、前記ピーク値検出部は、
積分器により構成されることが好ましい。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図示した一実施形態に基づ
いて本発明を詳細に説明する。図１は、本実施形態にお
けるエコーキャンセラの要部構成を示す図である。同図
において、インバンドリンガ１は、回線側に設けられた
ハイブリッドトランス２と、ハイブリッドトランス２に
接続されたエコーキャンセラ３と、端末側に設けられ、
エコーキャンセラ３からの受信信号及びエコーキャンセ
ラ３に対する送信信号を処理する信号処理部４と、エコ
ーキャンセラ３の受信側信号線に接続されるレベル監視
部５とを備えている。

【００２１】ハイブリッドトランス２は、送信信号と受
信信号との方向性に基づいて、これらの信号を分岐する
ものであり、回線側の信号線路から入力される受信信号
をエコーキャンセラ３及び信号処理部４を介して端末側
に伝達し、一方、端末側から信号処理部４及びエコーキ
ャンセラ３を介して出力される送信信号を回線側に伝達
するものである。これにより、送信信号が受信側に漏洩
するのを防止し、かつ、受信信号が送信側に漏洩するの
を防止する。

【００２２】エコーキャンセラ３は、ハイブリッドトラ
ンス２による２線−４線変換の際に発生するエコー成分
を除去するために設けられたものであり、トレーニング
動作時に最適値となるフィルタ係数を演算して設定する
ものである。信号処理部４は、端末側と回線側との間で
送受信される信号を処理するためのものであり、また、
エコーキャンセラ３を含む信号線中に制御信号を送出す
る制御信号送出部４ａを備えている。この制御信号送出
部４ａから送出される制御信号は、正弦波信号となる。

【００２３】レベル監視部５は、エコーキャンセラ３を
介して受信信号線に入力端を接続する帯域消去型フィル
タ（以下、ＢＥＦ：Band Erase Filter ）６と、ＢＥＦ
６の出力端側に入力端を接続する帯域通過型フィルタ
（以下、ＢＰＦ：Band Pass Filter）７と、ＢＰＦ７か
らの出力値を積分する積分器８と、積分器８からの出力
を所定の基準値と比較する比較器９とから構成されてい
る。

【００２４】ＢＥＦ６は、受信信号線中に含まれる信号
から、ある特定帯域の信号を除いた信号を抽出し、ＢＰ
Ｆ７は、ＢＥＦ６の出力信号からさらに、ある特定帯域
の信号だけを抽出するものである。これによって、ＢＥ
Ｆ６、ＢＰＦ７は、受信信号線から、制御信号だけを抽
出するようになっている。積分器８は、制御信号のレベ
ルを求めて比較部９に出力する。比較部９は、積分器８
から出力される制御信号のレベルを基準値と比較し、制
御信号のレベルが基準値を越えると、装置電源をリセッ
トする制御信号を出力する。

【００２５】次に、上述の実施形態におけるインバンド
リンガの動作例を図２及び図３に基づいて説明する。図
２は、本実施形態におけるメインとなる動作処理を説明
するための流れ図であり、図３は、鳴音検出処理を説明
するための流れ図である。

【００２６】まず、電源を立ち上げると（ステップＳ１
０１）、図６に示すような手順で初期設定処理を実行し
（ステップＳ１０２）、続いて、図７に示すような手順
で通常動作処理を実行する（ステップＳ１０３）。そし
て、この通常動作処理の最中にも制御信号の出力の有無
を確認し（ステップＳ１０４）、制御信号の出力がない
場合には（ステップＳ１０４；Ｎ）、ステップＳ１０３
に戻って通常動作処理を実行し、制御信号の出力がある
場合には（ステップＳ１０４；Ｙ）、後述する鳴音検出
処理を実行する（ステップＳ１０５）。この鳴音検出処
理において、鳴音フラグがオフとなっていた場合（ステ
ップＳ１０５；Ｎ）、ステップＳ１０３に戻って通常動
作処理を実行し、一方、鳴音フラグがオンとなっていた
場合（ステップＳ１０５；Ｙ）、電源をリセットするこ
とにより、ステップＳ１０２の処理から再度実行する。

【００２７】図２のステップＳ１０５に示す鳴音検出処
理は、図３に示すように、まず、ＢＥＦ６におけるフィ
ルタ値を計算し（ステップＳ２０１）、続いて、ＢＰＦ
７におけるフィルタ値を計算する（ステップＳ２０
２）。そして、積分器８において、制御信号の出力値を
計算し（ステップＳ２０３）、次いで、比較器９におい
て、制御信号の出力値と基準値とを比較する（ステップ
Ｓ２０４）。ここで、制御信号の出力値の方が小さい場
合は（ステップＳ２０４；Ｎ）、鳴音フラグをオフにし
て（ステップＳ２０５）、また、制御信号の出力値の方
が大きい場合は（ステップＳ２０４；Ｙ）、鳴音フラグ
をオンとして（ステップＳ２０６）、図２のステップＳ
１０６に復帰する。

【００２８】このように、本実施形態では、２線式イン
バンドリンガのように制御信号送出部４ａから送出され
る制御用信号を用いて、エコーの打ち消し量、閉ループ
でのアンプゲインを測定し、鳴音状態を検出する。すな
わち、エコーキャンセラ３の出力で、制御用信号のエコ
ーレベルを測定することにより、エコーキャンセラ３の
打ち消し量を測定できる。このとき、系のアンプゲイン
が既知であれば、ループゲインを求めることができ、さ
らに、ループゲインが０以上ならば、鳴音状態と判定で
きる。この判定により、鳴音状態と判断した場合には、
監視装置をリセットすることで、監視装置は初期状態と
なって再トレーニングを行う。また、この監視装置で
は、常に通信回線の監視を行うことができるため、トレ
ーニング後の回線系の変化にも対応することができる。

【００２９】以上説明したように、本実施形態では、常
に回線監視を行うことで、回線系の変化にも即座に対応
でき、通話品質の劣化を防止することができる。また、
より安定した系で装置を使うことになるため、回線変動
による装置の誤動作を防止できる。さらに、制御信号は
正弦波であるため、白色雑音によるトレーニング信号よ
りもレベルの安定がよく、短時間のレベル測定で判断す
ることができる。なお、制御信号は、対向位置に設置さ
れた装置からも送られてくるが、自局とは異なる周波数
を用いることにより、レベル監視部５の入力段に設けら
れた２種類のフィルタによって充分に打ち消される。

【００３０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、通常動作時に流れる制御信号に基づいて常に
エコーキャンセラによるエコー除去状態の監視を行って
いるため、仮にトレーニング時と回線状態が変更されて
に鳴音状態となっても、通常動作時に常に回線状態を監
視して、鳴音状態を検出し、再トレーニングするで、こ
れを解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明におけるエコーキャンセラの要部構成を
示す図である。

【図２】本発明のメインとなる動作処理を説明するため
の流れ図である。

【図３】図２における鳴音検出処理を説明するための流
れ図である。

【図４】従来のインバンドリンガの接続状態を示す図で
ある。

【図５】従来例のメインとなる動作処理を説明するため
の流れ図である。

【図６】図５における初期設定処理を説明するための流
れ図である。

【図７】図５における通常動作処理を説明するための流
れ図である。

【符号の説明】

１ インバンドリンガ ２ ハイブリッドトランス ３ エコーキャンセラ ４ 信号処理部 ５ レベル監視部 ６ 帯域消去型フィルタ（ＢＥＦ） ７ 帯域通過型フィルタ（ＢＰＦ） ８ 積分器 ９ 比較器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中西 紀彰 神奈川県高座郡寒川町小谷二丁目１番１号 東洋通信機株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】初期動作時に信号線路中に出力される基準
   信号に基づいて、信号線路中に流れるエコー量を算出す
   るエコー量算出部と、 エコー量算出部によって算出されたエコー量に基づいて
   信号線路中に流れるエコー成分を除去するエコー除去部
   と、 通常動作中に通話動作のための制御信号を定期的に出力
   する制御信号送出部と、 通常動作時において、制御信号送出部から出力される制
   御信号をエコー除去部の出力側信号線から抽出する制御
   信号抽出部とを備え、 制御信号抽出部により抽出された制御信号のレベルがあ
   らかじめ設定された設定値を越えた場合、再度エコー量
   算出部によって信号線路中に流れるエコー量の算出を行
   うことを特徴とするエコーキャンセラの監視装置。
2. 【請求項２】初期動作時に信号線路中に出力される基準
   信号に基づいて、信号線路中に流れるエコー量を算出す
   るエコー量算出部と、 エコー量算出部によって算出されたエコー量に基づいて
   信号線路中に流れるエコー成分を除去するエコー除去部
   と、 通常動作中に通話動作のための制御信号を定期的に出力
   する制御信号送出部と、 通常動作時において、制御信号送出部から出力される制
   御信号をエコー除去部の出力側信号線から抽出する制御
   信号抽出部と、 制御信号抽出部により抽出された制御信号のピーク値を
   検出するピーク値検出部と、 ピーク値検出部により検出されたピーク値とあらかじめ
   設定された基準値とを比較する比較部とを備え、 比較部による比較の結果、制御信号のピーク値が基準値
   を越えた場合、再度エコー量算出部によって信号線路中
   に流れるエコー量の算出を行うことを特徴とするエコー
   キャンセラの監視装置。
3. 【請求項３】前記制御信号抽出部は、特定の周波数帯域
   の信号を通過させるフィルタにより構成され、 前記ピーク値検出部は、積分器により構成されることを
   特徴とする請求項２記載のエコーキャンセラの監視装
   置。