JPS59146231A - エコ−・キヤンセラ−装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 不発明はハイブリッド回路金倉して４　ｗ−２腺変換し
て回線接続された′［電話機の上記ハイブリッド回路に
おける反響信号（側扉）を効果的に打消すことのできる
エコーΦキャン士う−装置に関する。

発明の技術的背景 電話機と回線とは一般にハイブリッドＩＴ、＝ｊ路と介
して４　ｇ−２線変換して結合される。上記ハイブリッ
ド回路は、理想的には′Ｉ５貼板と回線との間のインピ
ーダンス整合を図ｆ）得るものであるが、実際には回線
の接続状況やその他の理由によりインピーダンスの不整
合を生じていることが多い。これに原因して送・ぼ信号
がハイプリ□冒□ソド回路を介して受信間に夕到り込み
、反＃信号饅 （側音）として生じる。この反響信号は通話信号の品質
全劣化碕せるどとのオガらず、拡声電ｉ；ｉ！ｌ轡ＶＣ
あって４７ｊ送受話器の反弾・結合と相俟ってハウリン
グのりｃ生を招く等の原因となつ７”Ｃ。

そこで従来より、ハイブリッド回路における反響路特性
を４１（・重上、この推定さ、れた、反譬、路特。

性に従って擬似反響１に号を生１反してこれを上記ハイ
ブリッド回路の受情端出力信−号から差引くことによっ
て反響１ｇ−号を打消す′□こと糸イボわれている。こ
の処理を実行するの□がエコー・キャンセラー装“（訴
であり、基本的には第１図に示すように構成される。、
即ち、送信ｔ、ｊ４．　ｘ　１．、　ｆＣＡ／Ｄ変＋’
Ａ器〕’ｃ介してエコー・キャ→、う≠演ｉ部２１１＋
　　　１　１ に入力し１．−万ノ・イブリッド回、路３を介して廻込
んだ上記送信・旧号Ｘｉの反響信号Ｙｉ：全Ａ／Ｄ袈懐
器４ヶ介して前記エコー・キャンセラー演算部２に入力
する。エコー−キャンセラー演算部２では、これらの信
号Ｘｔ、Ｙｉから前記ハイブリッド回路３の反響路特性
Ｈｉ’Ｔｈインパルツ：：応答の、雫で推定し、この推
定された反〜ル路特１　漠′：１−　・ 性Ｈに従って擬似反響信号Ｙｉを生成する。こ−サ似反
神（＊　−ｑ’　Ｙ”ｉを前ｉ己反響信号Ｙ、ｌから差
引き、この残差信号ＥｌをＤ／Ａ変換器５？介して出力
することにより、上記反響信号Ｙｉを打消すことが可能
となる。

ところが上記反響信号Ｙｉの打消、し処理をエコー・キ
ャンセラー演算部２の内部において全ディジタル的に実
行せんとすると、受信信号の品ｌＡ全保ち、且つ量子・
・住人イズ金小さく抑える為には変換速度が速く、しか
も高精度なＶＤ変換器４を必俄とする。しかも、このよ
う匁要求を満足すＭＤ変換器４’＝’＝成□するとと゛
が非常に困−であるこぶから、従来一般に第２図に示す
よりに擬似反響信号ｙ　ｉ　ｏ４．引き処理全アナログ
系１行うこζが行わｐ千い、る。即ち、エコー・キャン
セラー演算部２で求められた屓似反書信号Ｙ１をＤ／Ａ
変換器６金介して引其器７に与え、この引算器７にて反
響信号Ｙｉの打□消しを行うようＨｔ（’　Ｕ”’−（
いる。そしてｙ′この引１・東器７の出力である残が信
号金入／Ｄ変Ｔｈ′器８□赫介１〜て前記−・−・キャ
ンセラー演一部’　２薯−ｉえ、反響路喘件の推定とそ
の修正にオ！用讐東よイにしている。同、このような系
を構成□する場合□には、実際には第３図にその要部構
成を示すよ□う醍、サンプル・ホールド（ＳＨ）回路９
’　ａ’　、　’９”ｂを用いて個匈を遅延制御してタ
イミング調整し、また残差出力を低み″１通過フィルタ
（Ｌ’　Ｐ”　Ｆ　）’　ｚ。

金倉シてサンプリングノイズＦｈ去する等の工夫が流さ
れる。　　　　−・　− 背掌技術の問題点　　　　　　′　　　゛然し乍ら、第
２図および第８図に示す′如く構成された装置４にあっ
ては、第４図（ａ）〜（１）にその動作タイミングを示
すように、鹸作タイミ□ングの調整が非常に困難：セあ
ると会□う問題を□有してイル。輸にエコ□−・キャン
セラー演算部２における反響路特性推定のタップ長が多
□い場合、□動作り□イミノジの適正設定が困−となり
宛′、　　　□第４図（ａ）〜（１）に示す動作タイミ
ングを簡単に説明すると、同図（ａ）に示きれるサンプ
ル周期に対して哀信データＸｉは同図（ｂ）に示す如く
にΦ変換され、同図（ｃ）Ｉｃ示す如くデータホールド
される。こめホールドされたデータと推定さ□れた同響
路特性とに従って第４図（ｄ）に示す如く擬似反響信号
Ｙｉが生成婆れる。そして、この擬似反響信号Ｙ’ｉは
第４図（、）に赤すタイミングズＤ／Ａ変換されて引算
器７に４えられる。宅゛の擬似反響信号Ｙ１（４）と第
４図（ｆ）に示すタイミングで一一ルドされた反響信号
ｙｉとの差引き処理がｉわれ、との残差信号Ｅｌが同図
（ｇ）に示す如く求められる□。どの残短信□号Ｅｌが
第４図（ｈ）に示す□タイミングでＡ／Ｄ変換され、同
図（１＞に示す如くホールドき□れてエコー・キャンセ
ラー演讃：部□２に毎えられる。そして、このホールド
′され７’Ｃ残差信号Ｅｉ（２）に従して第４図（ｊ）
に示す・如く反響路特性□の修正が行われ、次のザング
ル族期に対□する反響路推定特性Ｈ”ｉ＋’、　　が求
められることになふ。同、反響信□号Ｙｌのサンプルタ
イミンク（・ま第４図（ｋ）に示すように、また残差信
号Ｅ　ｉのサンプルタイミング（は同図（１）に示され
るようになる。

かく（２てこの第４図（ａ）　＝　（１１（ｔこ示され
る画作り〈ミンクから明らかなようＶこ、従来・霞１な
にあっで１・−よ、タップ１糸数の修ｉＥを行う為には
１サンプル周ＪＩｌＩ内番・τ１）／Ａ駕１墓とＡ／Ｄ
斐侯と全それぞれ１ｉｒ！ｌずつ行うことが必いであり
、これに安する時１１ｊ１を十分（／Ｃ４ｉｉｉ　１釆
した褐合、たたみ込み積分やタップ係チ双のＩ戊＋−Ｅ
　ｉ／こ心安１濱算処理１１間イトδ保することが非’
７−ｆ＋に固唾となる。これ故、タップ数金増やして第
１す曳のｌｌ’？］い反・−路特性の推定を行い、これ
によって反・“優１１４”号の打消し効朱金尚ろんとす
ると、模：１代の央±１４．が・１ぺめて内袖となる。

特に、Ａ／Ｄ変１す、Ｉ）／Ａ斐侠、たたみ込み積分寺
の処理速度を塊状以上Ｃノこ高速化することが一安求さ
れ５、笥ユ゛ｇ両作素子金多く必要とする寺の問題があ
る。

発明の目利 本発明はこのような事情全考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、タップ係数の儂正に心安なデー
タの取込みタイミングを十分安定に確保することができ
、且つ反譬路特性推定のタップ長全長くして精度の高い
擬似反・′！υ伯号信号成して反響信号の打消し効果の
向上全図り得る簡易で実中性の［鵠いエコー・ギャンセ
ラー装！Ｉｔを提供することにある。

発明の概要 本発明は推定した反・４路特性に従って生成されたディ
ジタルテータとして与えられる扼似反舊イ汀号とハイブ
リッド回路の受信端出力信号ケＡ／／Ｄ区涙してなる受
信データとの残渣１ｔ（号ケ求め、この残渣イｈ′号に
て反響路特性金示す砂数点のタップ係数の修正を行わし
めると共に、前ｉｊ己捩似反響信号をＤ／Ａ変換して求
められるアナログの擬似反＃信号室受信端出力悟号から
差引いて残差受１に信号ライ４）るようにしたものであ
る。

即ち、タップ係数の修正に用いる残差イεう刀を、受信
信号中の反響信号の打消しの系統とは別にディジタル的
に求めるようにしたものである。

発明の効果 従って本発明ソ：トイによれば、反’！矛１汀号の打消
し７処坤と、タップ係数の修正に必安なデータの取１へ
みとのタイミング全独立に定めることが可能と一γす、
（−の、イ：飛、上１．己タップ・ｉ糸数の修【Ｅに必
゛をなデータノｒ・十分な噌裕ｆ（ｉキつて１１ン込ん
だのち、ｌ’、）ｉ　＋トー処」・ｉ′＋１ザンゾル周
助円で余裕分もって１丁つことツバｊ、’ｌ’　ｌ！社
とｉｆる。し、かもタップ家を長くしても１φ敗（−４
）　、−１：うなｌｉ；１屯を招くことがなく、この績
果、１１１度の、ｊ；、ｉｉい反響路特性の指定と擬似
反響信号の４：　ｌ或かｉ、＋能となる。才だ１肋作タ
イミングを・栄１τ１）金］侍で定めることがでさるの
で装置構成Ｃλ）簡−く倉什４１Ｔ　ｌ水］す・雨ろ寺
の実用上層〜人、する効呆全奏する。

′ｊち明の実＃ｉｊｉ　＜７１１ μ下、＋ｊりｌ　（ｉｉｉ　７．ｒ−、＠照して本発明
の一寿）他′ヅ１１につき説ｆｉｌｌすイ）。

第”　！８１ｉ５シｆ！　ｈｌ”４　’（’／１３　’
□”ｃ　’ｆ１’ｊのｌｉｔ　ｍ？ｚ構成を示す図であ
り、第６ドＩ（・士−その具体的な暎成例を示す図であ
る。第５区（・こ示さＪするよりしこ、不易流は、基本
的にはｉ：、”ｉ　ｊｌ、＜　ｉ’＝号およびハイブリ
ッド回、烙３の受信端出力信号全Ａ／Ｄ変換器、ｌ’、
ｌｌ’ｚそねぞれ介シてエコー・キャンセラー演算部２
に入力し、このエコー−キャンセラー演算部２において
とわらの入力データに従ってハイブリッド回路３の反響
路詩１生をディジタル的（ｌこ推゛ノ１徊し、インパル
ス応答の形で与えられる＞ｉ６定反響路特性に便って擬
似反響信号全生成し、この擬似反骨Ａｌｊｉ号を１）、
／Ａ悠二懐器ＯにてＤ／Ａ変侠して、引分、器７（ｃ入
力されるハイブリッド回路３からの受１１１端出力１．
■号から差引くことによって反・ｙ信号の打消し７を行
わんとするものである。

このように購成畑イｉ、る本装漕□の仔ｉ”　ｌｉ川に
つき、第６図金参照して説明する。

ＡＺｌ）Ｒ挨′６１にてサンプリング入力される送・１
８１Ｂ号は、具体的には低域Ｍ口過フィルタ（ＬＰＦ）
１２を介して帯域制限され、つ−止や送信信−けの最旨
周波敏成分子・Ｃ以上の不要な信歇成分が除去されたの
ち、サンプル・ホールド回路（ＳＨ）ノ３にて、例えば
’／２　ｆ　ａなるサンプル族」υ１でサンプリングさ
れる。、このサンプルされた送信イｓ号が前記Ａ／Ｄ変
換器１にて逐次め変換され、ｎ段のレジスタ１４に順次
格納される。従って、成るタイミング（ｊ−１）にあっ
ては、レジスタ１４にはサンプリングされたｎサンプリ
ング点の丁袴イ百データＸｊ　−１、Ｘ、ｆ　−２〜Ｘ
　ｊ　−ｎがそれぞれ格納されろ。一方、タップ係数レ
ジスタ１５には推定竺れ′たハイブリッド回路３の反響
１烙特性がインパルス応答の形でｎタップに集約畜れ、
タップ係数り、、ｈ２〜ｈｎとして格納されている。そ
して、これらのタップ係数）１１　＋ｈ２〜ｈｎとｉ４
’ｌＪ記レジスタ１４に・各納された送信データＸｊ−
１，Ｘｊ−２〜Ｘｊ−ｎは乗’ｊＡ’、　器１６１　。

１６２〜１６ｎ　に導ひかれて相互ＶＣ乗譜−されたの
ち、加算器１７にてその総和が求められている。

つ“まり、乗算器１６１，１６２〜１６ｎおよび加算器
１７にて前記送信データＸｊ−１，Ｘｊ−２〜Ｘｊ−ｎ
とタップ係数ｈ４’ｒｈ之〜ｈｎとのたたみ倦み積分が
ずテわれ、このたたみ込み積分結果が擬似反響信号Ｙと
して求められている。

一方、ハイブリッド回路３の受信端出力信号はＬＰＦ１
８を介して周波数ｆｃ以上の成分が除去されたのち、Ｓ
、ＨＩ３にてサンプルホールドされる。このサンプルホ
ールドされた信号がＡ／Ｄ変換器１１を介してディジタ
ル変換して抽出され、シフトレジスタ（ＳＲ）２０を介
してタイミング調整されたのち引算器２１に供給濱れて
いる。この引算器２ノにて入力された受信端出力信号（
ディジタル信号）から、先にたたみ込み積分によって求
められたディジタル信号として与えられる擬似反響信号
Ｙが差引かれている。そして、この引算器２１によって
求められた残差信号は・、係数器２２を介して所定の係
数αが乗ぜられたのち乗算器２３．．２３．〜ｘ３ｎｔ
／Ｃ供給され、前記レジスタ１４に格納された送イ言デ
ータＸ、ｌ−１，Ｘｊ−２〜Ｘｊ−ｎとそれぞれ乗算さ
れている。これによって前記残差信号に基づくタップ係
数）１ｊｙＴｈ！〜ｈｎの修正値が求められ、新たなタ
ップ係数として前記タップ係数レジスタ１５に格納され
る。以下、このような擬似反響信号の生成と残差信号に
基づくタップ係数のイ秀正が１サンプル周期毎に繰返し
て実行路れる。

目方、上層の如くして１サンプル周Ｍ　’ｔ’ｔ＋に求
めめられる拭・似反榮信刊Ｙは］）／Ａ　ｔ：捲器６を
介してアナログ信号に変換をれ、引算器７に与えられて
いる。この引Ｊ、ａ：　＋！；’４７には、先にＳＨＪ
　９にてサンプルボールド烙れた受信端出力信号が、Ｓ
　ｉＪ　２４　Ｖ′ｒｃて再びサンプルホールドされて
タイミング：；國督されて供給されている。そして、こ
のタイミング調整子れた受信端出力信号から前化り／Ａ
亥侠てれた擬似反響信号Ｙが引算器７　ＶＣて尭引かれ
２ている。そして、この引′算器７　ＦＣてポめられた
りｑ走受・１ぎイぎ号は、Ｓ　）ｉ　２５にてサンプル
ホールドてれたのち、ＬＰ’ｆ”、２’６を介して前記
４９似反？’、’　４８号のディジタル的な生成に伴う
サンプリンク゛・ノイズ等が除去されたのち、出力され
るように７ｉ：つている。

向、旬唱１記タップ係数の修正は、タイミングｌでの反
悼イ呂゛号全Ｙ１、擬似反響信号をＹｌ、そしてタップ
−５系数４１（ｉとして示したとき、Ｅｔ＝ｙｔ　−−
Ｙ’１ ｙｉ＝ΣＩ（ｉ　　−Ｘｉ Ｈｉ＋１＝Ｈｆ　　＋α　・　Ｅ　　ｉ　　−Ｘ、１と
して求められる。またこのタップ係数の修、正を全含め
、反響路特性の推定は、最急降下法や学労同定法等の種
々のアルゴリズムによって行うことができることは云う
までもない。

以上、第６図に示す如く構成された本装置の動作タイミ
ングは、例えば第７１ｆｆｌ（８）〜（ｐ）の如く示さ
れる。即ち、装置のサンプリング周明が第７１図、（ａ
）の如く示されるとき、同図（ｂ）に示す如くＡ／Ｄ変
典漫ノ全スタート芒せて、同図（Ｃ）に示すタイミング
でＡ／Ｄ変換処理全行わしめｊこれによって得られたデ
ィジタル送信データを同図（ｄ）アに格納されるデータ
は第７図（ｅ）に示すようにサン・プル時点か、ら１周
期分遅れたものとなる。

−万、たたみ込み構分処理は第７図（ｆ）に示すように
、１サンプル周期前の送信データＸｉ−１を用いて擬似
反ｌｄｉ　ｉＫ号Ｙｉ全生成する。そして、このり似反
′；少招−号Ｙｉ　ｆ用いて第７図伝）に示すよう１．
′Ｃ、そのザンプル周り」内でタップ係数の修正がｆｌ
と）７′１、−また上記擬似反響信号Ｙｉは同図（ｈ）
に示す如くホールドされる。そして、このホールドハれ
に恨似反・枠信号Ｙｉ全４７図（ｉ）　Ｋ示−ｔタイミ
ングでＤ／Ａ変俣］−で引算器７に供給する。

またこのとさ、ノーイブリッド回路３の・受信端出力１
．′ｉシ号（はＳ　Ｈｌ　９　（ｉごて＞■７Ｉ゛￥Ｉ
　（ｊ）に示す如くサンプルボールド系れている。従っ
て前’＜ｅ　２ｇ　７図（ｇ）にボＩ−メツフ降数の儂
ｉＦ−＋間層、は、１サンプル周期［りに訃いて一待に
タイミングのずれを招くことなくｚ＝ＩＬｒ丁心Ｉ′１
７る。１グこ上τ、己サすン°ルホールドネれた１こ１
−弓ｌづ５Ｈ２４にて川も７図（ｋ）　、　（１）に示
すタイミングで２段階Ｖこ畝ってサンプリングされ、そ
のナンノ゛リング出力は同区ｊ（→（ｎ）　ＶＣ示すよ
うに；よっている。この２段階のサンプリング・ホール
ドによってｆ（姑τＮれた信号が引イ器７に与えられる
ことになるので、引−褌器７での擬似反響信号と受信端
出力信号とのタイミングが合せられ、これしこより正し
いタイミングでの反響信号の打消しが行われるようにな
っている。そして、これによって求められた残差受信信
号は第７１１４（、）に示すタイミングでサンプリング
づれ、同図（ｐ）　Ｋ示す叩く出力されることになる。

この第７図（ａ）〜（ｐ）に示す動作タイミングから明
らかなように、本装置によればタッグ係数の修正を行９
系と、生成された擬似反賓信りによる反響イご郊の打消
し金行う系とが独立１〜ているので、従来のように１サ
ンプル周期円で高速、電に１）／Ａ変喚およびＡ／Ｄ変
換処理全行う必要がなく、十分なる時１■的余裕を持っ
て実行で攻る。

つまり、擬似反響信号のＤ／Ａ変換処坤とタップ係数の
修正処理と全併行（７て行い得るので、Ｉサンプル周期
内【（おける時間的余裕を十分に生み出すことができる
。従って、その分だけ１タイミングで取扱う情報のビッ
ト数や、タップ係・故のタップ長金大きくすることがロ
エ能となり、精度の高い処理を行うことが可能となる。

しかもＤ／Ａ牙ｉｉ４炒よびＡ／Ｄ亥換処叶Ｃζ１蛸１
川的余裕ができるので、）夕１ｊ７く、丁−夕のピント
手、＋がＲ＜でも十分ｉ／ｉＺ　〉寸ノ／ニル１イ：）
ことが１．ｉ］能となる６敗（ｌこ、い精度、なＪシ゛
５−！゛イＡ’￥：ｊυ）　’Ｉ’Ｊ’　を肖し〜７Ｌ
↓「ｌンヒ安′１ｉｆにｆｌうことが可能となり、上、
（・Ｉ≧し７た時間的金裕によって高速演弾素子ピτ７
　、＋＋＝！い４）必”どユがなくケり装置構成の簡素
化金［以ｊることかｌｉｆ　ｊ４ｆ７となる寺の火用上
、絶大、ケ４１効來をメする。

１・ν］、ンＴ（′・色鴇１」（・丁を上、：ｌ「シシ
之施ｔ＋’ｌｌ　ｉこのみ限外゛６オりるもので（、・
、↓−，ケいＤ４同（１反・翌跪特性の１１〔定金１・
１／−ユング１４部を・用いでイｉうことも可能である
η）、通、１古時のｊ−１：！、　’を活旬ｆ−弓金７
川几」してアダブブイフ゛７こ行うことも勿ぎ（６ｒ”
Ｊ曲で）・・る。丑ブこインパルス応答の１１〉でボめ
る有（′）、Ｔ！、又讐１ｒ４圀性のタッグせ一那（１
爬ｒ置什トＩ２に応じでカーわＩｔ、は：よいものであ
る。要丁イ）ｌＪ（■情萌ζ・１その侠ｈ′ケ逸悦しな
い舵１ｆｘｉで綽々変ノヒし−Ｃ擾施することができる
。

４、閉口ｊｎ　　ζ’）　　ｊｉｌｊ　Ｌい−ンコ：　
吃・ｈ）　“す」第１図、Ｆ？よび第２　＋ｇ＋は慣れ
それ従来装置〜の基本的ｌ構成図、：８８図は従来装置
にｉｉ−けるタイミンク調整全施したνＡ変換Ａ／Ｄ変
侯部金示す！匈、第４図（、）〜（１）は従来装置の動
作タイミングを示す図、帛５図（は本発明装置の基本的
な構成図、第６図は本発明の一実施例装ｆの概略構成図
、第７図（、）〜（ｐ）は実施例装置の動作タイミング
を示す図である。

ｌ・・・Ａ／Ｄ　ｆ険器、２・・・エコー−ギャンセラ
ー演其都、３・・・ハイブリッド回路、６・・・Ｉ）／
Ａ変侠器　、　　７　・・・　引　３ｔ　器　、　　１
　　ノ　・・・　ノー、／′Ｄ　変　す隣を　器　、　
　１２．１Ｂ。

２ｅｒ−ｂＰＦ、ｉ３，７９　、２４　、２ｓ−ｓＨ１
１４・・・レジスタ、１５・・・タップ係数レジスタ、
１６、．１６２〜１６ｎ　・・・乗算器、１７・・・加
賀−器、２０・・・シフトレジスタ、２１・・・引痒器
、２２・・・係数器、２３．．２３．〜２３ｎ−・・乗
初器出仙人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦第１図 第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハイブリッド回路における反響路特性全推定１７、この
   推定をれた反骨路管性に従って擬似反響信号を生成して
   前記ハイブリッド回路の反響信号？（丁消７ｇ−Ｌコー
   ・キャンセラー装置において、推定芒れた反響路特性を
   示す複数点のタッグ係数全格納する係数レジスタと、送
   信信号をＡ／Ｄ変、Ａし７てなる袂故サンプル点の送信
   データ全格納するレジスタと、このレジスタに格納すれ
   た４Ｍ　ａサンプル点の送イハデータと前記係数レジス
   タに格納された複数点のタップ係数とをたたみ込み７漬
   分してディジタル擬似反響信号を生成する演算回路と、
   前記ハイブリッド回路の受１イＱｊｈ１出力１、イ号を
   Ａ／Ｄ変換してなるイパづ′と上記ディジタル擬似反響
   潜号との残差信号を求める第１の減９器と、この第１の
   減ｎ器で求められた残差信号ＶＣ，，ｊＪついて前記係
   ・故レジスタに格納された複数点のタップ係数を修正す
   る修正回路と、前記ディジタル擬似反響信号音Ｄ／Ａ変
   換し２てなるアナログ擬似反響信号ハイブリッド回路の
   受信端出力信号全複数サンプル遅延さぜたイ１寸号から
   差引いて残差受信信号を得る第２の減算器とを具備した
   こと全特徴とするエコー・キャンセラー装置。