JPS6259937B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はエコーキヤンセラの改良に関し、特に
長距離電話回線における２線４線変換部分に挿入
されるエコーキヤンセラの改良に関するものであ
る。

エコーキヤンセラは、通信衛星および海底ケー
ブルを利用した長距離電話回線において、２線４
線変換部分に設けられたハイブリツドコイルのイ
ンピーダンス・ミスマツチングにより生じる反射
を消去して通話の品質を向上させるための装置で
あつて、修正量演算器と重畳通話検出器を主体と
する装置である。

従来この種の装置に用いられていた重畳通話検
出器は、アナグロ回路で説明すれば、送話音声信
号と受話音声信号を用いて通話の状態をレベル比
較により判別するために、送話音声信号と受話音
声信号を別々に検波し、平滑レベル比較し、更
に、必要なハングオバータイムを設ける等の手段
を用いていた。そしてこの通話状態を判別するこ
とは、エコーパスの特性を模擬する過程で極めて
重要であつた。一方このエコーサプレサに一部似
ているエコーサプレツサにとつて、重畳通話検出
器に用いられていた平滑回路の時定数、及びハン
グオバータイムの値は双方向通話時における送話
及び受話音声信号の話頭及び話尾の切断に係るた
めに極めて重要な問題であつた。そこでエコーキ
ヤンセラはエコーコンプレツサと同じ重畳通話検
出器を用いていた。

又、通常のPCM電話回線に接続されるエコー
サプレツサやエコーキヤンセラの重畳通話検出器
は、従来のアナグロ回路による重畳通話検出器の
検波、平滑手段を模擬していた。たとえば送話音
声信号については、送話音声信号に相当する通常
のPCM電話回線に使用されている非線形符号を
一旦線符号に変換し、その後入力データの数拾〜
数百サンプルを順次加算する手段、順次新しい入
力データを加算する毎に古いデータを減算する手
段、平滑回路の放電時定数の効果に近似させる目
的で新しい入力データの加算の度に放電時定数に
近い定数を掛ける手段、およびこれらのいくつか
の手段を組合せることにより行なつていた。そし
て受話音声信号についても同様に行い、それら両
者で得られたデータを比較することによりレベル
比較を行い、通話状態の判別を行なつていた。

上記の手段はアナログ回路によるエコーサプレ
ツサが広範囲による使用実績をもち、又充分に性
能が評価されているので、できるだけアナグロ回
路に模擬させる如くとられた手段であつた。しか
しながら従来のアナログ回路による重畳通話検出
器をデイジタル回路で前述の如く模擬するには複
雑且つ規模が大きくなる欠点があつた。

したがつて本発明の目的は小型で且つ経済的な
エコーキヤンセラを提供することにある。

本発明のエコーキヤンセラは上記の目的を達成
するために、装置のうちの重畳通話検出器が特別
に高速である必要がないことを利用して、比較的
長い時間間隔で動作させて装置の簡略化を図つた
ものである。

本発明によれば、修正信号を受け受話音声信号
から制御されたエコーを合成するエコーパスモデ
ル、送話音声信号に含まれるエコーと前記合成さ
れた合成エコーの差分を出力する加減演算器、前
記送話音声信号と受話音声信号のレベルを比較し
て通話の状態を判別し判別出力を発する重畳通話
検出回路、および前記出力した差分と前記受話音
声信号を入力し、前記判別出力の示す通話の状態
に従つて前記エコーパスモデルの出力する合成エ
コーを前記出力した差分が小さくなるように制御
すべき前記修正信号を発する修正量演算器を有す
るエコーキヤンセラにおいて、前記重畳通話検出
回路が、送話音声信号および受話音声信号の各入
力信号系に、制御信号により入力信号のレベルを
選択的に更新する入力信号レベル保持手段と、こ
の入力信号レベル保持手段の入力信号のレベルと
保持する信号の出力レベルを比較し、比較結果が
前者が後者より大きいことを示す場合は前記制御
信号を発すると共に計数をゼロから再開し、比較
結果が前者が後者より大きくないことを示す場合
は入力信号の回数を計数するが所定の回数τだけ
経過すると前記制御信号を発すると共にその時点
から計数をゼロから再開する比較カウンタ手段と
を有し、前記２つの入力信号系の間に、前記２つ
の入力信号レベル保持手段の保持する信号の出力
レベルを比較して前記判別出力を発する比較手段
を有することを特徴とするエコーキヤンセラが得
られる。

次に図面を参照して本発明につき詳細に説明す
る。

図は本発明の一実施例の構成をブロツクで示し
たものである。図中１は送話音声入力端子、２は
送話音声出力端子、３と４は受話音声入力端子及
び出力端子、５は重畳通話検出器、６は修正量演
算器、７はエコーパスモデル、８はサブトラクタ
である。重畳通話検出器５は本発明によるエコー
キヤンセラにおける特徴的な回路であり、破線の
枠内に更に詳細な構成を示しているが、この部分
の詳細な説明はあとに行うこととして、はじめに
この検出器を１単位として全体のエコーキヤンセ
ラの動作を説明し、その間にこの重畳通話検出器
５がどのような性質を持てばよいかについて説明
を加える。

エコーパスモデル７は受話音声信号を用いてエ
コーパスのエコーを合成する回路で、トランスバ
ーサルフイルタを内蔵している。このエコーパス
モデル７の出力はサブトラクタ８に導かれ、サブ
トラクタ８は送話音声入力端子１に導かれるエコ
ーから前記エコーパスモデル７により合成された
合成エコーを差し引き、その差分を出力する。修
正量演算器６にはサブトラクタ８の出力と受話音
声信号が導かれる。修正量演算器６はこれら二つ
の信号を用い、サブトラクタ８の出力に現われる
前記差分が小さくなるように、エコーパスモデル
７のトランスバーサルフイルタのタツプゲインを
修正すべく、修正量を演算する。この演算結果が
エコーパスモデル７に与えられ、エコーパスモデ
ル７はエコーパスの特性を擬似する。重畳通話検
出器５は、前述のように単位回路として取り扱う
と、送話及び受話音声信号のレベルを比較するこ
とにより通話状態を判別し、送話状態において修
正量演器６の演算を停止させ、エコーパスモデル
７のトランスバーサルフイルタのタツプゲインの
乱れを防ぐ。

一方エコーサプレツサは、エコーキヤンセラと
は動作原理が異なり、良く知られているように送
話音声信号の入力端子と出力端子間に抵抗減衰器
を配置して、受話状態と判別される時にこの抵抗
減衰器を挿入し、送話状態と判別される場合、こ
の抵抗減衰器を除去するように制御して、エコー
を前記抵抗減衰器の減衰量だけ小さくしている。
従つて、エコーサプレツサでは同時通話の場合、
送話状態か、受話状態かの判別次第で、前記抵抗
減衰器の挿入又は除去に起因する音声の話頭及び
話尾の切断が起り得る。

以上の説明より、エコーサプレツサとエコーキ
ヤンセラでは動作原理が全く異なる為、エコーキ
ヤンセラに用いられる重畳通話検出器は通話状態
を速く判別することにより前記エコーパスモデル
７のトランスバーサルフイルタの乱れを小さくす
ることに主力が置かれる。なおエコーサプレツサ
に用いられるダブルトーク検出器は通話における
音声の切断が余り起きないように、ハングオバー
タイムの設定に注意が払われる。このように、音
声信号の音節に関連するハングオバータイムの設
定に関してはエコーキヤンセラには余り注意を払
う必要がない。従つて、エコーキヤンセラに用い
られる重畳通話検出器の構成は前述のアナグロ回
路に模擬させる必要がない。

次に本発明の主体をなす重畳通話検出器５につ
いて詳細に説明する。図において、１１はこの検
出器に対する送話音声信号のデータ入力端子、１
２はこの検出器に対する受話音声信号のデータ入
力端子、１３，１４および１５は２つの入力デー
タの大小を比較し、その比較結果を出力するコン
パレータ、１６および１７はハングオバータイム
を計数するカウンタ、１８および１９はレジス
タ、２０はこの検出器の出力端子である。図中１
１，１３，１６および１８で構成する回路の接続
は１２，１４，１７および１９のそれと同じであ
る。そして送話音声信号のデータ入力端子１１は
コンパレータ１３の入力端子及びレジスタ１８の
入力端子に、レジスタ１８の出力端子はコンパレ
ータ１３の他方の入力端子とコンパレータ１５の
入力端子に接続されている。又、コンパレータ１
３の出力端子はカウンタ１６の入力端子に、カウ
ンタ１６の出力はレジスタ１８の制御入力端子に
接続されている。

データ入力端子１１から送話音声信号データを
入力するレジスタ１８は、制御カウンタ１６から
制御信号を受けると記憶内容を入力データに更新
するようになつている。コンパレータ１３はこの
レジスタ１８の入力データと出力データを比較
し、比較出力を制御カウンタ１６に送るようにし
てある。そして制御カウンタ１６は、前記の比較
出力が入力データが出力データより大きいことを
示す場合は前記の制御信号を発すると共に計数を
一旦ゼロにして計数を再開し、入力データが出力
データより大きくないときは制御信号を発するこ
となく入力信号の入力の回数を計数し続けるが、
入力回数が所定の回数τ経過すると入力データが
出力データより小さいままでも前記制御信号を発
し、先と同じように計数をゼロから再開するよう
にしてある。したがつてレジスタ１８にはデータ
の入力回数にしてτ回を越さない時間径過（不
同）すると必ず新しい入力データが蓄積される。
たとえば入力が8kHzの場合τとして256回をとれ
ば、前記の更新時間の最大値は32msとなる。

以上は回路１１，１３，１６，１８で構成され
る部分の動作を説明したが、回路１２，１４，１
７，１９で構成される部分の動作も同じように行
なわれる。したがつてレジスタ１９には受話音声
信号の新しい入力データが前述と同じような時間
毎に更新蓄積される。コンパレータ１５は２つの
レジスタ１８と１９の蓄積しているデータの大小
を比較し、送話音声信号と受話音声信号の大小の
比較結果を端子２０から修正量演算器６に送り、
前記の制御信号を制御する。以後の動作は先に説
明したとおりであつて、エコーパスモデルの乱れ
を簡単な構成で効果的に防ぐことができる。

また本発明においては、そのエコーキヤンセラ
がPCM電話にインタフエースされる場合特にそ
の効果が大きくなる。すなわちPCM電話回線の
符号形式が非線形符号すなわちＡ―law又はμ―
lamなどに統一されていて仮数部と指数部で構成
されているので、重畳通話検出器の入力データと
してその指数部と仮数部の一部を利用して数ビツ
トのデータ長で構成できる。したがつて非線形符
号から線形符号への符号変換をすることなく而も
僅かのビツト数で構成することができ、コンパレ
ータ１３，１４，１５およびレジスタ１８，１９
が特に従来に比較して小型に構成できる利点があ
る。

なお前述の実施例においては、重畳通話検出器
５が周知の而も比較的基本的な回路で形成されて
いるので、これを汎用のマイクロプロセツサを利
用して構成することができる。

以上説明したように送話及び受話音声信号を前
記重畳通話検出器に導き、該重畳通話検出器の出
力を修正量演算器に導いて修正量演算器を制御す
ることにより、エコーパスモデルの乱れを効果的
に防ぐことができる。特にデイジタルインターフ
エイスのエコーキヤンセラの場合、通常のPCM
電話回線に使用されている非線形符号より線形符
号への符号変換手段を必要とせず、直接この非線
形符号を利用することができる。従つて上記のよ
うな重畳通話検出器を有するエコーキヤンセラ
は、小形で経済的である。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例の構成を示した図であ
る。 記号の説明：１は送話音声入力端子、２は送話
音声出力端子、３は受話音声入力端子、４は受話
音声出力端子、５は重畳通話検出器、６は修正量
演算器、７はエコーパスモデル、８はサブトラク
タ、１３，１４，１５はコンパレータ、１６，１
７はカウンタ、１８，１９はレジスタをそれぞれ
あらわしている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 修正信号を受け受話音声信号から制御された
   エコーを合成するエコーパスモデル、送話音声信
   号に含まれるエコーと前記合成された合成エコー
   の差分を出力する加減演算器、前記送話音声信号
   と受話音声信号のレベルを比較して通話の状態を
   判別し判別出力を発する重畳通話検出回路、およ
   び前記出力した差分と前記受話音声信号を入力
   し、前記判別出力の示す通話の状態に従つて前記
   エコーパスモデルの出力する合成エコーを前記出
   力した差分が小さくなるように制御すべき前記修
   正信号を発する修正量演算器を有するエコーキヤ
   ンセラにおいて、前記重畳通話検出回路が、送話
   音声信号および受話音声信号の各入力信号系に、
   制御信号により入力信号のレベルを選択的に更新
   する入力信号レベル保持手段と、この入力信号レ
   ベル保持手段の入力信号のレベルと保持する信号
   の出力レベルを比較し、比較結果が前者が後者よ
   り大きいことを示す場合は前記制御信号を発する
   と共に計数をゼロから再開し、比較結果が前者が
   後者より大きくないことを示す場合は入力信号の
   回数を計数するが所定の回数τだけ経過すると前
   記制御信号を発すると共にその時点から計数をゼ
   ロから再開する比較カウンタ手段とを有し、前記
   ２つの入力信号系の間に、前記２つの入力信号レ
   ベル保持手段の保持する信号の出力レベルを比較
   して前記判別出力を発する比較手段を有すること
   を特徴とするエコーキヤンセラ。 ２ 前記第１項の装置であつて、前記重畳通話検
   出器の入力信号に非線形を採用したことを特徴と
   するエコーキヤンセラ。