JPS645775B2 - - Google Patents

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JPS645775B2
JPS645775B2 JP57168610A JP16861082A JPS645775B2 JP S645775 B2 JPS645775 B2 JP S645775B2 JP 57168610 A JP57168610 A JP 57168610A JP 16861082 A JP16861082 A JP 16861082A JP S645775 B2 JPS645775 B2 JP S645775B2
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Nippon Electric Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/301Computational
    • G10K2210/3035Models, e.g. of the acoustic system
    • G10K2210/30351Identification of the environment for applying appropriate model characteristics
    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K2210/00Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
    • G10K2210/30Means
    • G10K2210/301Computational
    • G10K2210/3045Multiple acoustic inputs, single acoustic output
    • GPHYSICS
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    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は反響を有する電話回線に挿入され反響
路特性を推定することにより前記反響を消去する
反響消去装置に関し、特に前記反響路特性の推定
に反響路の入出力信号を用いる適応型反響路消去
装置に関するものである。
本発明は反響を有する電話回線に挿入される反
響消去装置に関し、特に適応型反響路消去装置に
関するものである。
近年長距離回線、特に衛星通信回線の急激な増
大によつて、通信回線に生ずる反響の存在がその
回線遅延の大きさ故に通話品質上大きな問題とな
つている。従来この反響を制御するために、初期
において反響阻止装置が用いられているが、これ
は回線をオン・オフ(ON−OFF)して反響を阻
止するものであるため、話頭切断やクリツク雑音
等の障害が発生するという問題があつた。そして
これらの問題を解決するために開発されたのが適
応型反響消去装置である。
適応型反響消去装置は、反響路の入出力信号か
ら学習的同定法に基づき反響路特性を測定して内
部に反響路と同一特性のフイルタ、いわゆる反響
路モデルを作りだし、この反響路モデルに荷重関
係の修正係数(以下単に修正係数という)反響信
号に近似した近似反響信号を作り出し、作り出さ
れた近似反響信号を実際の反響信号から差し引く
ことにより反響を打ち消すようにしたものであ
る。しかしながらこのような適応型反響消去装置
においては、入力信号レベルが小さい時には反響
路雑音や内部雑音により反響路モデルの精度が悪
くなり、反響の打ち削し量が悪くなるという欠点
が有つた。
本発明の目的は、入力信号レベルの小さな時で
も十分にそして安定に打消量のとれる適応型消去
装置を得ようとするものである。
上記の目的を達成するために、本発明による適
応型反響消去装置は、荷重関数の修正量(以下単
に修正量とする)を求める時に、学習的同定法で
求める修正量に更に入力信号レベルで定まる係数
を掛け、これにより入力信号レベルの大小に拘ら
ずほぼ一定の打消量を得るようにしたものであ
る。
本願によれば、反響路の入出力信号から学習的
同定法に基ずき反響路特性を測定し、得られた反
響路特性を持つトランスバーサルフイルタに受話
信号Xを通すことにより反響信号に近似した近似
反響信号を合成し、送話信号Yから前記合成した
近似反響信号を差し引くことにより該送話入力信
号Yに含まれる反響成分を打ち消した消去残信号
eを作り出し、この消去残信号eを送話信号出力
端子より出力するようにした適応型反響消去装置
に於いて、 前記トランスバーサルフイルタの反響路特性を
修正する方法として、前記受話信号X、前記消去
残信号e、及び修正係数αを使用して学習的同定
法に基ずき修正量Δhj=α・e・X/ΣX2を求め
るときに、Bを定数として、前記受話信号Xのレ
ベルにより定まる補正項2X2/(B+X2)を乗ず
る手段を設け、これにより前記送話信号Yと消去
残信号eの比(Y/e)で表される打消量がほぼ
一定になるように制御する事を特徴とする適応型
反響消去装置がえられる。
次に図面を参照して詳細に説明する。
第1図は従来の適応型反響消去装置の構成をあ
らわした図である。図において11は受話信号入
力端子(時によつてはここを流れる受話信号入力
をあらわす。以下同じ)、12は受信信号出力端
子、13は送話信号入力端子、14は送話信号出
力端子をそれぞれあらわしている。送話信号入力
端子11から入力した受話信号は、一方では受話
信号出力端子12、反響路15を通り、反響信号
として送話信号入力端子13に入力される。反響
路15及び適応型反響消去装置で発生する雑音は
等価的に送話信号に加えられるものとし、反響路
雑音の等価加算器16により雑音Nを加算するこ
とによりモデル化してある。受話信号入力端子1
1に入力した受話信号は他方では受話信号レジス
タ17に送られる。この受話信号レジスタ17は
係数レジスタ18,乗算、累算回路19と共にト
ランスバーサルフイルタ20を構成する。このト
ランスバーサルフイルタ20は反響路15の特性
と同一特性を持ち、送話信号入力13に入力する
反響信号に近似した近似反響信号を作り出すよう
にしてある。このために係数レジスタ18の入力
には次に示すΔhjであらわされるような修正量が
与えられる。
Δhj=αX・e/ΣX2 ……(1) ここにαは修正係数、Xは受話信号レベル、e
は消去残余をあらわしている。そしてこの式(1)の
修正量を作るのがΣX2演算回路21、修正係数α0
を被除数入力とする割算回路22および掛算回路
23と24の部分である。この修正量作成部の動
作は図から容易に分るので説明は省略する。
以上のような構成で、減算回路25において反
響信号から前述の近似反響信号を引く事により反
響を打消し消去残信号eを作り出している。この
ときの打消量は送話信号Yと消去残信号eの比と
し、Y/eで示されるが、送話信号Yに雑音Nが
あると、消去残信号eが雑音Nにより定まるた
め、反響信号と雑音Nと実効修正係数αの関係式
として が与えられる。この式(2)から分るように、反響信
号が小さくなると打消量が小さくなる。そしてこ
れが従来装置の欠点となつていたものである。
本発明は式(2)であらわされる打消量を入力信号
Xの如何に拘らず一定になるようにしたものであ
る。はじめにこれを数式を用いて説明する。反響
信号Yのレベルが受話信号Xに比例することを考
えると、式(2)は、Aを定数として、 であらわされる。そこでこの式の打消量を一定と
すると、雑音2がほぼ一定であるから、(3)式は、
Bを定数として、 の形であらわされる。すなわち修正係数を固定的
なものとはせずに、受話信号Xの大きさの変動に
伴つて変化するようにすれば打消量が一定になる
ことが分る。これを回路構成の面からいえば固定
的な修正係数α0を発生し、これに式(4)に示す2
/(B+2)なる係数を掛ければよいことが分
る。そして以後この新しい係数を修正係数α0と混
合しないよう修正項と名付ける。
以上は修正係数αを中心にして考えたものであ
るが、式(2)又は(4)から分るように、実効的修正量
Δhjはα以外にΣX2、X、eのいずれに補正を行
つてもよいものである。以下ΣX2を補正する場合
について説明するが、説明を易くするため前述の
修正係数αの補正の場合における割算器22の出
力を数式であらわしておくと、この出力をβとす
れば β=2α/M・B+ΣX2 ……(5) としてあらわされる。ここにMはΣX2≒M・
によつて決まる値とする。但しこの場合の修正
係数αは固定的なものすなわちα0と考えておく。
従つて前述のΣX2を補正するのには割算器22の
ΣX2演算回路の側の入力にΣX2を単位として (M・B+ΣX2)/2 ……(6) であらわされる補正量がくればよいことになる。
第2図は修正係数を補正する本発明の第1の実
施例の構成をブロツクであらわした図である。こ
の図で第1図におけると同じ参照数字を付した回
路および参照数字を付してないが対応する位置に
ある回路は第1図におけると実質的に同じものを
あらわしている。なお修正係数はこの場合α0であ
らわしてある。この装置の特徴は修正係数を補正
する補正回路30を有していることである。この
補正回路はΣX2演算回路21の出力ΣX2に定数
M・Bを加算する加算器31と、同じく出力ΣX2
を2と掛け合わせる乗算器32と、この乗算器の
出力2・ΣX2と修正係数α0掛け合わせる乗算器3
3と、この乗算器の出力2α0・ΣX2を加算器31
の出力M・B+ΣX2で割り式(4)に対応する2α0
ΣX2/(M・B+ΣX2)を出力γとする割算器3
4とから成つている。従つて割算器22の出力は
0/(M・B+ΣX2)すなわち式(5)の出力βと
なることを示している。
第3図は前記補正回路30の出力γを修正係数
α0(とり得る最大値をα0mとする)を単位とした
式(4)の補正項22/(B+2)の形で示したも
のであり、横軸は受話信号Xのレベルをあらわ
し、Xmはそのとり得る最大値を示している。
以上のようにして求められた補正回路30の出
力γは割算器22においてΣX2で割られ、式(5)に
示した出力βである2α0/(M・B+ΣX2)が出
力される。以下乗算器23で受話信号Xを掛けら
れ、乗算器24で消去残余eを掛けられ、式(1)に
示した修正量は2α0・e・X/(M・B+ΣX2
のトランスバーサルフイルタ20に入力される。
以下の説明は省略する。
上の説明において補正回路30は4個の回路の
組合せとして説明したが、その代りにこれらの組
合せの動作と全く同じ機能を持つメモリテーブ
ル、例えば読出専用メモリROMテーブルを用い
てもよく、これによりより細かい調整が可能とな
る。
第4図は前述のΣX2の補正を行う第2の実施例
の構成をあらわした図であり、参照符号について
は第2図におけると同じようになつている。補正
回路40はΣX2演算回路21の出力ΣX2に常数
M・Bを加算する加算器41と、この加算器の出
力(M・B+ΣX2)を2で割つて(M・B+
ΣX2)/2を出力δとする割算器42とから成つ
ている。従つて割算器22の出力は2α0/(M・
B+ΣX2)となり、式(5)と同じようにβであらわ
され、掛算器23に送られる。以下第1の実施例
と全く同じである。
第5図は前記補正回路40の出力δを式(6)に示
したΣX2を単位とした補正項(M・B+ΣX2)/
2の形で示したものである。横軸は第3図の場合
と同じである。
以上のようにして求められた補正回路40の出
力δは割算器22において修正係数α0を割り、そ
の出力は式(5)に示すように出力βとなつて乗算器
23に入力される。以下の説明は省略する。なお
これまでの説明において、割算器42では2を
(M・B+ΣX2)で割り、割算器22を乗算器に
置き換えてもよい。また第1の実施例におけると
同じように、補正回路40をROMメモリで置き
換えてもよい。
第6図は本発明の第3の実施例の構成をあらわ
した図であり、ROMメモリを用いた補正回路5
0が第2の実施例とは逆にΣX2演算回路21の入
力側に配置したもので、結果的にΣX2演算回路の
出力が式(6)であらわされる出力δとなるようにし
たものである。ただしこの補正回路50の構成は
相当複雑になり第4図に示すような簡単な回路構
成としてあらわすことができない。
上記の外ΣX2或いは消去残余を式(5)で示すよう
に2/(M・B+ΣX2)倍してもよく、或いは2
つの出力を別々に乗算し両者併せて2/(M・B
+ΣX2)倍になるようにしてもよい。
以上説明したように、本発明によれば受話信号
レベルが小さな時でも十分な打消量のとれる反響
消去装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の適応形反響消去装置の構成をあ
らわしたブロツク図、第2図は本発明の第1の実
施例の構成をあらわした図、第3図は第2図の装
置に用いる補正回路の特性をあらわした図、第4
図は本発明の第2の実施例の構成をあらわすブロ
ツク図、第5図は第4図の装置に用いる補正回路
の特性をあらわした図、第6図は本発明の第3の
実施例の構成をあらわしたブロツク図である。 記号の説明:11は受話信号入力端子、12は
受信信号入力端子、13は送話信号入力端子、1
4は送話信号出力端子、15は反響路、17は受
話信号レジスタ、18は係数レジスタ、19は累
算回路、20はトランスバーサルフイルタ、21
はΣX2演算回路、30,40および50は補正回
路をそれぞれあらわしている。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 反響路の入出力信号から学習的同定法に基ず
    き反響路特性を測定し、得られた反響路特性を持
    つトランスバーサルフイルタに受話信号Xを通す
    ことにより反響信号に近似した近似反響信号を合
    成し、送話信号Yから前記合成した近似反響信号
    を差し引くことにより該送話入力信号Yに含まれ
    る反響成分を打ち消した消去残信号eを作り出
    し、この消去残信号eを送話信号出力端子より出
    力するようにした適応型反響消去装置に於いて、 前記トランスバーサルフイルタの反響路特性を
    修正する方法として、前記受話信号X、前記消去
    残信号e、及び修正係数αを使用して学習的同定
    法に基ずき修正量Δhj=α・e・X/ΣX2を求め
    るときに、Bを定数として、前記受話信号Xのレ
    ベルにより定まる補正項2X2/(B+X2)を乗ず
    る手段を設け、これにより前記送話信号Yと消去
    残信号eの比(Y/e)で表される打消量がほぼ
    一定になるように制御することを特徴とする適応
    型反響消去装置。
JP57168610A 1982-09-29 1982-09-29 適応型反響消去装置 Granted JPS5961233A (ja)

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DE8383109708T DE3374912D1 (en) 1982-09-29 1983-09-28 Self-adaptive echo canceller capable of keeping a degree of cancellation substantially invariable even at a low incoming level
EP83109708A EP0104660B1 (en) 1982-09-29 1983-09-28 Self-adaptive echo canceller capable of keeping a degree of cancellation substantially invariable even at a low incoming level
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JPS5961233A JPS5961233A (ja) 1984-04-07
JPS645775B2 true JPS645775B2 (ja) 1989-01-31

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EP (1) EP0104660B1 (ja)
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CA (1) CA1198236A (ja)
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Also Published As

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EP0104660A3 (en) 1985-05-22
JPS5961233A (ja) 1984-04-07
EP0104660A2 (en) 1984-04-04
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