JP2002152093A - Device and method for canceling echo - Google Patents

Device and method for canceling echo

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JP2002152093A
JP2002152093A JP2000338814A JP2000338814A JP2002152093A JP 2002152093 A JP2002152093 A JP 2002152093A JP 2000338814 A JP2000338814 A JP 2000338814A JP 2000338814 A JP2000338814 A JP 2000338814A JP 2002152093 A JP2002152093 A JP 2002152093A
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filter
echo
reverberation
filter length
level
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JP2000338814A
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Masafumi Tanaka
雅史 田中
Sumitaka Sakauchi
澄宇 阪内
Yoichi Haneda
陽一 羽田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform a processing such as the cancel of much more echoes in multiple lines, sound synthesis and sound recognition with the same operation quantity in a communication line including multiple echo cancellors. SOLUTION: An obtained estimated echo is deducted from an echo multiplex call signal by using a filtering means generating the estimated echo by folding a filtering coefficient simulating the echo and a reference signal in order to cancel the echo generated in the communication line including 2-wires/4-wires transforming units. The attenuation rate of the filter coefficient and a reverberation curve are calculated from a filter coefficient estimated by a filter means. The level of the reference signal is calculated from the reference signal and the filter coefficient attenuation rate. Filter length satisfying a designated permissible echo level and/or a request filter length reduction rate is calculated. A filter length variation filter means is used as the filter means and the filter means receives calculated filter length. Only a part corresponding to filter length performs a folding operation.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、2線4線変換器を
含む通信回線において生ずる反響(エコー)を消去する
反響消去装置及び方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reverberation canceling apparatus and method for canceling reverberation (echo) occurring in a communication line including a two-wire / four-wire converter.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は2線4線変換器を含む通信回線を
示し、このような通信回線においては端末11から送出
される音声は、2線4線変換器13により、送話用の回
線に乗り、伝送網10を通り、2線4線変換器14を介
して、相手側の端末12に伝わるが、2線4線変換器1
4のインピーダンス不整合等のために前記送出音声の一
部が2線4線変換器14で反射され、伝送網10、2線
4線変換器13を介して端末11に戻る。この端末11
へ戻る前記送話音声は反響又はエコーと呼ばれ、通話の
著しい妨げとなる。同様に、端末12から送出される音
声のエコーも生ずる。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a communication line including a two-wire / four-wire converter. In such a communication line, a voice transmitted from a terminal 11 is transmitted by a two-wire / four-wire converter 13 for transmission. It is transferred to the terminal 12 on the other side via the transmission network 10 via the transmission network 10 via the two-wire / four-wire converter 14.
A part of the transmitted voice is reflected by the two-wire / four-wire converter 14 and returns to the terminal 11 via the transmission network 10 and the two-wire / four-wire converter 13 due to the impedance mismatching of 4. This terminal 11
The transmitted voice returning to is called reverberation or echo and significantly interferes with the call. Similarly, an echo of the sound transmitted from the terminal 12 occurs.

【0003】このような反響又はエコーの問題を解決す
るために、従来より、図5に示すように、回線内に反響
消去装置又はエコーキャンセラ20、21を設置し、こ
れらのエコーキャンセラ20、21によって、それぞれ
2線4線変換器13、14で生じたエコーを消去してい
る。
In order to solve such a problem of echo or echo, conventionally, as shown in FIG. 5, echo cancellers or echo cancellers 20 and 21 are installed in a line, and these echo cancellers 20 and 21 are installed. This cancels the echoes generated by the two-wire / four-wire converters 13 and 14, respectively.

【0004】これらの従来のエコーキャンセラの動作を
図6を参照して説明する。図6はエコーキャンセラ20
の構成を示すが、エコーキャンセラ21の構成も同一で
ある。エコーキャンセラ20は、エコーを生ずる2線4
線変換器13のインパルス応答をフィルタ更新部32で
推定し、2線4線変換器13に入力する信号を参照信号
xとして、この参照信号xと推定したインパルス応答を
模擬するフィルタ係数とをフィルタ部30で畳み込むこ
とにより推定エコーy^を生成し、推定エコーy^をエコ
ー重畳送話信号dから、加算器31で差し引くことによ
りエコーを消去した残差信号eを生成する。サプレッサ
33は残差信号e中の残留エコー成分の振幅を抑圧し、
送話信号sを生成する。
The operation of these conventional echo cancellers will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the echo canceller 20.
The configuration of the echo canceller 21 is the same. The echo canceller 20 has two lines 4 that generate an echo.
The impulse response of the line converter 13 is estimated by the filter updating unit 32, and a signal input to the two-wire / four-wire converter 13 is used as a reference signal x, and the reference signal x and a filter coefficient simulating the estimated impulse response are filtered. The convolution unit 30 generates an estimated echo y ^, and the adder 31 subtracts the estimated echo y ^ from the echo superimposed transmission signal d to generate a residual signal e from which the echo has been eliminated. The suppressor 33 suppresses the amplitude of the residual echo component in the residual signal e,
Generate a transmission signal s.

【0005】フィルタ部30のフィルタは通常有限応答
長(FIR)フィルタや無限応答長フィルタである。F
IRフィルタの場合には、離散時刻kにおける推定エコ
ーy^(k)は、次式で求められる。 y^(k)=Σi=0 L-1x(k-i)hi ここで、Σi=0 L-1はi=0,1,...,L−1に関する総和を、
Lはフィルタ長を、x(k-i)は時刻k-iにおける参照信号
を、hiはi番目のフィルタ係数を意味する。
The filters in the filter section 30 are usually finite response length (FIR) filters or infinite response length filters. F
In the case of the IR filter, the estimated echo y ^ (k) at the discrete time k is obtained by the following equation. y ^ (k) = Σ i = 0 L-1 x (ki) h i where Σ i = 0 L-1 is the sum of i = 0,1, ..., L-1
L is the filter length, x (ki) is the reference signal at time ki, h i denotes the i th filter coefficient.

【0006】サプレッサ33は推定エコーの生成に比べ
ると演算量がはるかに少ない点で有利であるが、送話信
号やエコーを歪ませたり、抑圧の入り切りによる通話の
断続感を生じ、通話品質を低下させる欠点があるので、
演算量が十分に確保できるなら、推定エコーを差し引く
ことによるエコー消去が望ましい。
The suppressor 33 is advantageous in that the amount of computation is much smaller than the generation of an estimated echo. However, the suppressor 33 distorts a transmission signal or echo, causes a sense of intermittent communication due to turning on and off suppression, and reduces the communication quality. There is a disadvantage to lower,
If a sufficient amount of calculation can be secured, it is desirable to cancel the echo by subtracting the estimated echo.

【0007】エコーを生じる2線4線変換器13のイン
パルス応答は呼ごとに異なるが、一旦呼が確立するとそ
のインパルス応答の変化は小さいので、ある程度エコー
が消去されると、インパルス応答の推定は停止され、そ
れ以降は推定エコーの生成と、推定エコーをエコー重畳
送話信号から差し引く動作のみを行う。
Although the impulse response of the two-wire / four-wire converter 13 that produces an echo differs for each call, once the call is established, the change in the impulse response is small. After that, only the operation of generating the estimated echo and subtracting the estimated echo from the echo-superimposed transmission signal is performed.

【0008】ところで、2線4線変換器を多数収容する
局内交換機やPBXにおいては、多数のエコーキャンセ
ラを必要とする。エコーキャンセラの従来の設置方法と
しては、1つの2線4線変換器に対して1つのエコーキ
ャンセラを割り当てるものがある。しかし、この方法で
は、全ての2線4線変換器が同時に使用されるわけでは
ないのに、必要以上にエコーキャンセラが必要とされる
ので、必要以上に費用がかかる問題がある。
In a local exchange or a PBX accommodating a large number of 2-wire 4-wire converters, a large number of echo cancellers are required. As a conventional installation method of an echo canceller, there is a method of allocating one echo canceller to one two-wire / four-wire converter. However, in this method, not all the 2-wire 4-wire converters are used at the same time, but an unnecessary echo canceller is required, so that there is a problem that the cost is unnecessarily high.

【0009】この問題を部分的に解決した従来の方法を
図7を参照して説明する。図7では、6つの回線が、左
右、上中下段の3行2列に示されている。このうち、右
側の上段及び下段の回線は利用されておらず、それら以
外は通話中である。左側中段の回線は呼が確立した直後
の状態を示し、この状態ではこの回線のエコーキャンセ
ラは図4と同一の構成であり、インパルス応答を推定中
である。左側上段及び下段の回線と右側中段の回線は呼
が確立してからある程度時間が経過した状態を示し、こ
の状態ではこれらの回線のエコーキャンセラのフィルタ
更新部32が停止あるいは除去され、インパルス応答の
推定を終了し、フィルタリングだけを行っている。この
ように、呼が発生したときには、インパルス応答を推定
するために、フィルタ部30、加算器31とフィルタ更
新部32からなるエコーキャンセラ20を4線側に接続
し、インパルス応答の推定が終了すると、フィルタ更新
部32を停止あるいは除去し、更に、呼が切断すると、
フィルタ部30と加算器31も停止あるいは除去するこ
とにより、記憶装置、演算量を低減する。
A conventional method partially solving this problem will be described with reference to FIG. In FIG. 7, six lines are shown in three rows and two columns in the left, right, upper, middle, and lower stages. Of these lines, the upper and lower lines on the right are not used, and other lines are busy. The line in the middle stage on the left shows the state immediately after the call is established. In this state, the echo canceller of this line has the same configuration as in FIG. 4, and the impulse response is being estimated. The upper left and lower lines and the right middle line show a state where a certain time has passed since the call was established. In this state, the filter update unit 32 of the echo canceller of these lines is stopped or removed, and the impulse response The estimation is finished and only filtering is performed. As described above, when a call is generated, the echo canceller 20 including the filter unit 30, the adder 31, and the filter update unit 32 is connected to the 4-wire side in order to estimate the impulse response. , The filter updating unit 32 is stopped or removed, and when the call is disconnected,
By stopping or removing the filter unit 30 and the adder 31, the storage device and the amount of calculation are reduced.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の方法で
は、同時に扱える呼の数が、予め用意されたエコーキャ
ンセラの個数かあるいは同時に実行できるフィルタリン
グの数で制限される。言い換えると、十分多数の呼に対
応するためには、多数のエコーキャンセラや演算装置を
用意する必要があり、装置が高価になる、という問題が
あった。また、一つの演算資源の上で複数のエコーキャ
ンセラと音声認識や音声合成等の他の処理を実行する場
合には、エコー消去以外の動作に十分な演算量を割くこ
とができず、それらの動作を遅延させるという問題もあ
った。本発明の目的は、上記の従来の方法の問題点を除
去し、同じ演算量でより多くの回線のエコーの消去や音
声合成、音声認識等の処理を実行できるようにすること
にある。
In the above conventional method, the number of calls that can be handled simultaneously is limited by the number of echo cancellers prepared in advance or the number of filterings that can be executed simultaneously. In other words, in order to handle a sufficiently large number of calls, it is necessary to prepare a large number of echo cancellers and arithmetic devices, and there is a problem that the device becomes expensive. In addition, when performing other processing such as voice recognition and voice synthesis with a plurality of echo cancellers on a single calculation resource, it is not possible to allocate a sufficient calculation amount to operations other than echo cancellation. There was also a problem that operation was delayed. SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to eliminate the problems of the above-mentioned conventional method, and to execute processing such as elimination of echoes of more lines, voice synthesis, and voice recognition with the same amount of calculation.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、フィルタ更新
部が推定する2線4線変換器のインパルス応答は図6に
示すように、遅延時間後に立ち上がり、その後、指数包
絡線で減衰するので、(1)推定エコーへのフィルタ係数
の寄与は初期の立ち上がりで大きく、その後減衰する、
(2)参照信号レベルが小さいときには、エコーレベルも
小さく、従って、推定エコーに多少の誤差が許容される
場合には、推定エコーを生成するためにフィルタの全て
を使用する必要はない、という考察に基づくものであ
る。ここで、このインパルス応答の遅延時間の部分は、
参照入力信号に遅延時間に相当する遅延を挿入すると、
フィルタには現われないので、フィルタの先頭からイン
パルス応答の立ち上がりが始まるようにすることがで
き、以下ではそうなっているものと仮定する。また、推
定エコーに許容される誤差のレベルは、エコーがサプレ
ッサ33での抑圧後に、エコーとして知覚されない程度
であるものとする。
According to the present invention, the impulse response of the two-wire / four-wire converter estimated by the filter updating unit rises after a delay time as shown in FIG. 6, and then attenuates by an exponential envelope. (1) The contribution of the filter coefficient to the estimated echo is large at the initial rise and then attenuates.
(2) Consideration that when the reference signal level is low, the echo level is also low, so that if some error is allowed in the estimated echo, it is not necessary to use all of the filters to generate the estimated echo. It is based on. Here, the delay time part of this impulse response is
When a delay equivalent to the delay time is inserted into the reference input signal,
Since it does not appear in the filter, the rise of the impulse response can start at the beginning of the filter, and it is assumed that this is the case below. The error level allowed for the estimated echo is such that the echo is not perceived as an echo after suppression by the suppressor 33.

【0012】本発明は、上記の課題を解決するために、
以上の考察に基づいて、2線4線変換器を含む通信回線
において生ずる反響を消去するために、反響を模擬する
フィルタリング係数と参照信号を畳み込むことにより推
定反響を生成するフィルタリング手段と、得られた推定
反響を反響多重送話信号から差し引いて残差信号を生成
する加算手段と、残差信号中の反響成分を抑圧する抑圧
手段とを具えた反響消去装置において、当該装置は、更
に、前記フィルタ手段で推定されたフィルタ係数からフ
ィルタ係数の減衰率と残響曲線を計算する減衰特性計算
手段と、参照信号とフィルタ係数減衰率から参照信号の
レベルを計算するレベル計算手段と、参照信号レベルと
残響曲線に基づいて指定された許容エコーレベルを満た
すフィルタ長を算出するフィルタ長算出手段とを具え、
且つ前記フィルタ手段はフィルタ長可変フィルタ手段で
あり、前記算出されたフィルタ長を受け、このフィルタ
長に対応する部分のみが前記畳み込み動作を行うことを
特徴とする。
The present invention has been made in order to solve the above problems.
Based on the above considerations, in order to eliminate the reverberation occurring in a communication line including a two-wire / four-wire converter, a filtering means for generating an estimated reverberation by convolving a reference signal with a filtering coefficient simulating the reverberation is provided. An echo canceller comprising an adding unit for subtracting the estimated echo from the echo multiplex transmission signal to generate a residual signal, and a suppressing unit for suppressing an echo component in the residual signal, the device further comprising: Attenuation characteristic calculating means for calculating an attenuation rate and a reverberation curve of the filter coefficient from the filter coefficient estimated by the filter means; level calculation means for calculating the level of the reference signal from the reference signal and the filter coefficient attenuation rate; Filter length calculation means for calculating a filter length that satisfies the specified allowable echo level based on the reverberation curve,
The filter means is a filter length variable filter means, receives the calculated filter length, and performs only the convolution operation on a portion corresponding to the filter length.

【0013】[0013]

【作用】このように本発明によれば、フィルタ係数の減
衰特性と参照信号のレベルを考慮して、所要精度の推定
エコーを必要最小限のフィルタ長で計算するので、不必
要なフィルタリングが排除され、演算量の節約が得られ
る。その結果として、従来に比べて、エコーレベルを上
げることなく、同じ演算量でより多くの回線のエコー消
去や音声合成、音声認識などの他の処理ができるように
なる。
As described above, according to the present invention, an estimated echo having a required accuracy is calculated with a minimum necessary filter length in consideration of the attenuation characteristic of the filter coefficient and the level of the reference signal, so that unnecessary filtering is eliminated. Thus, the amount of calculation can be reduced. As a result, other processes such as echo cancellation, voice synthesis, and voice recognition of more lines can be performed with the same operation amount without increasing the echo level compared to the related art.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】図1は本発明による反響消去装置
の基本構成を示す図であり、101は参照信号(受話信
号)xの入力レベルPを計算するレベル計算部、103
はフィルタ係数hiの減衰特性を計算する減衰特性計算
部、102は前記フィルタ係数hiの減衰特性と前記参
照信号入力レベルPからフィルタリングに用いるフィル
タ長Lsを決定するフィルタ長算出部、104はフィル
タ長算出部102で計算されたフィルタ長分だけ参照信
号xとフィルタ係数hiを畳み込むフィルタ長可変フィ
ルタリング部である。この畳み込みにより得られた推定
エコーyを加算器31でエコー重畳送話信号dから差し
引いてエコーを消去した残差信号eを生成し、残差信号
中の残留エコー成分をサプレッサ33で抑圧する。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an echo canceller according to the present invention. Reference numeral 101 denotes a level calculator for calculating an input level P of a reference signal (received signal) x;
Attenuation characteristic calculation unit for calculating an attenuation characteristic of the filter coefficient h i is 102 filter length calculating unit that determines a filter length Ls used for filtering from said reference signal input level P and the attenuation characteristic of the filter coefficient h i, 104 is This is a filter length variable filtering unit that convolves the reference signal x and the filter coefficient h i by the filter length calculated by the filter length calculation unit 102. The estimated echo y obtained by the convolution is subtracted from the echo-superposed transmission signal d by the adder 31 to generate a residual signal e in which the echo is eliminated, and the residual echo component in the residual signal is suppressed by the suppressor 33.

【0015】レベル計算部101は参照信号のレベルを
計算する。時刻kにおけるレベルをP(k)と表わすと、 P(k)=λ(k)P(k-1)+(1-λ(k))x2(k) あるいは P(k)=λ(k)P(k-1)+(1-λ(k))|x(k)| で求められる。ここで、λ(k)はP(k)の忘却係数であ
り、減衰特性計算部103で求められるフィルタ係数の
減衰率と同じ程度にする。また、忘却係数λ(k)は時刻
の関数として表記したが、固定値をとることもある。
The level calculator 101 calculates the level of the reference signal. When the level at time k is expressed as P (k), P (k) = λ (k) P (k−1) + (1−λ (k)) × 2 (k) or P (k) = λ ( k) P (k-1) + (1-λ (k)) | x (k) | Here, λ (k) is a forgetting coefficient of P (k), and is set to be approximately equal to the attenuation factor of the filter coefficient obtained by the attenuation characteristic calculator 103. Although the forgetting coefficient λ (k) is described as a function of time, it may take a fixed value.

【0016】減衰特性計算部103はフィルタ長可変フ
ィルタ部104にあるフィルタ係数hi から減衰特性を
計算する。減衰特性の一つとして、残響曲線と呼ばれる
ものを計算する。残響曲線は次式で与えられる。 Y(n)=Σi=n L (hi2 =Y(n+1)+(hn2 ただし、ここで、フィルタ長Lは精度の高い推定エコー
を計算するのに十分な長さであるものとする。Y(n)は
n番目の係数でフィルタリングを打ち切ったときの残留
信号の参照信号レベルPに対する比を意味している。例
えば、Y(50)が1/10なら、50タップでフィルタリ
ングを打ち切ると、残留信号のレベルがP(k)の1/10
になる。減衰特性計算部103では、更に、この残響曲
線の傾きからフィルタ係数の減衰率λが次式で求めら
れ、レベル計算部101に忘却係数として供給される。 λ=En [exp({ln Y(n+nd)-ln Y(n)}/dn)] =En [{Y(n+nd)/Y(n)}1/dn ] ここで、En []はnに関する平均を意味する。dnは回
線エコーの場合は、数10から100程度である。
The attenuation characteristic calculating unit 103 calculates the attenuation from the filter coefficient h i in the filter length variable filter unit 104. A reverberation curve is calculated as one of the attenuation characteristics. The reverberation curve is given by the following equation. Y (n) = Σ i = n L (h i ) 2 = Y (n + 1) + (h n ) 2 where the filter length L is long enough to calculate a highly accurate estimated echo. It is assumed that Y (n) means the ratio of the residual signal to the reference signal level P when filtering is stopped at the n-th coefficient. For example, if Y (50) is 1/10, if filtering is stopped at 50 taps, the level of the residual signal is 1/10 of P (k).
become. The attenuation characteristic calculation unit 103 further obtains the attenuation coefficient λ of the filter coefficient from the slope of the reverberation curve by the following equation, and supplies the attenuation coefficient λ to the level calculation unit 101 as a forgetting coefficient. λ = E n [exp ({ln Y (n + nd) −ln Y (n)} / dn)] = E n [{Y (n + nd) / Y (n)} 1 / dn ] where E n [] refers to the average on n. dn is about several tens to 100 in the case of a line echo.

【0017】フィルタ長算出部102は、減衰特性計算
部103から得られる残響曲線Yとレベル計算部101
から得られる参照信号レベルP、指定された許容エコー
レベルQ及び/又は要求フィルタ長削減率ρからフィル
タ長Lsを求める。ここで、要求フィルタ長削減率ρと
は、演算量や記憶容量が枯渇した場合に、それらの低減
を目的としたフィルタ長の削減率である。許容エコーレ
ベルがQ(k)、参照信号レベルがP(k)であれば、フィル
タ長をnとしたときの残差信号レベルPe(k,n)は Pe(k,n)=Y(n)P(k) と推定でき、エコーレベルに関する条件が Pe(k,n)<Q(k) であるから、フィルタ長は Lq=min(n|Y(n)P(k)<Q(k)) となる。ここで、右辺はY(n)P(k)<Q(k)を満足する
最小のnを意味する。他方、要求フィルタ長削減率ρに
基づくフィルタ長は(1−ρ)Lであり、フィルタ長L
sはこれらのLqと(1−ρ)Lから決定する。例えばL
sと(1−ρ)Lの小さい方としたり、Lqと(1−ρ)
Lの内分点とすることができる。
The filter length calculation unit 102 calculates the reverberation curve Y obtained from the attenuation characteristic calculation unit 103 and the level calculation unit 101.
The filter length Ls is obtained from the reference signal level P obtained from the above, the specified allowable echo level Q and / or the required filter length reduction rate ρ. Here, the required filter length reduction rate ρ is a reduction rate of the filter length for the purpose of reducing the amount of calculation or the storage capacity when the amount of calculation or storage capacity is exhausted. If the allowable echo level is Q (k) and the reference signal level is P (k), the residual signal level Pe (k, n) when the filter length is n is Pe (k, n) = Y (n ) P (k), and the condition regarding the echo level is Pe (k, n) <Q (k), so that the filter length is Lq = min (n | Y (n) P (k) <Q (k) )). Here, the right side means the minimum n that satisfies Y (n) P (k) <Q (k). On the other hand, the filter length based on the required filter length reduction rate ρ is (1-ρ) L, and the filter length L
s is determined from Lq and (1-ρ) L. For example, L
s and (1-ρ) L, or Lq and (1-ρ)
L can be set as an internal dividing point.

【0018】フィルタ長可変フィルタリング部104は
フィルタ長算出部102からフィルタ長Lsを受け、フ
ィルタ長Lsに対応する部分のみがフィルタリングを行
い、推定エコーy^(k)を次式に従って生成する。 y^(k)=Σi=0 Ls-1x(k-i)hi
The filter length variable filtering unit 104 receives the filter length Ls from the filter length calculation unit 102, filters only the portion corresponding to the filter length Ls, and generates an estimated echo y ^ (k) according to the following equation. y ^ (k) = Σ i = 0 Ls-1 x (ki) h i

【0019】フィルタ長算出部102では、更に、フィ
ルタ長Lsに対応したフィルタ長打ち切りによる残差信
号レベル増加率gを g=Y(L)/Y(Ls) に従って計算し、これをサプレッサ33の制御部105
に知らせる。サプレッサの制御部はこの増加率gに応じ
てサプレッサの抑圧率を制御する。サプレッサの方式に
よりサプレッサ制御部の動作は異なるが、一般にサプレ
ッサの抑圧率が残差信号レベル増加率gと比例するよう
に制御する。
The filter length calculation unit 102 further calculates a residual signal level increase rate g by truncating the filter length corresponding to the filter length Ls according to g = Y (L) / Y (Ls). Control unit 105
Inform The control unit of the suppressor controls the suppression rate of the suppressor according to the increase rate g. Although the operation of the suppressor control unit differs depending on the type of suppressor, it is generally controlled so that the suppression rate of the suppressor is proportional to the residual signal level increase rate g.

【0020】図2は、本発明による反響消去方法の処理
手順を示す図であり、減衰特性計算部103でフィルタ
係数からフィルタ係数減衰率λと残響曲線Yを計算する
(ステップS11)。その後、レベル計算部101で参照
信号レベルPを計算し(ステップS12)、フィルタ長算
出部102で、参照信号レベルP、残響曲線Yと許容エ
コーレベルQ、フィルタ長削減率ρから、フィルタ長L
sと残差レベル増加率gを計算し(ステップS13)、フ
ィルタ長可変フィルタリング部104でフィルタをフィ
ルタ長Lsだけ動作させて推定エコーを計算し、得られ
た推定エコーを加算器31においてエコー重畳送話信号
から差し引いてエコーを消去し(ステップS14)、サプ
レッサ制御部105でサプレッサの残差信号抑圧率を残
差信号増加率gに基づいて調整し(ステップS15)、
サプレッサ33で残差信号中の残留エコー成分を抑圧し
(ステップS16)、以上の動作を呼が切断されるまで
繰り返す(ステップS17)。
FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure of the reverberation elimination method according to the present invention. The attenuation characteristic calculator 103 calculates the filter coefficient attenuation rate λ and the reverberation curve Y from the filter coefficients.
(Step S11). Thereafter, the level calculation unit 101 calculates the reference signal level P (step S12), and the filter length calculation unit 102 calculates the filter length L from the reference signal level P, the reverberation curve Y and the allowable echo level Q, and the filter length reduction rate ρ.
s and the residual level increase rate g are calculated (step S13), the filter is operated by the filter length variable filtering unit 104 by the filter length Ls to calculate an estimated echo, and the obtained estimated echo is superimposed on an echo in the adder 31. The echo is eliminated by subtracting it from the transmission signal (step S14), and the suppressor control unit 105 adjusts the residual signal suppression rate of the suppressor based on the residual signal increase rate g (step S15),
The suppressor 33 suppresses the residual echo component in the residual signal (step S16), and repeats the above operation until the call is disconnected (step S17).

【0021】十分な演算量がある場合には、許容エコー
レベルQと要求フィルタ長削減率ρを小さくし、サプレ
ッサによるエコー抑圧を低減し、通話品質を保つことが
できる。呼が増加するなどして使用可能な演算量が低下
すると、サプレッサによる抑圧を増加させると同時に許
容エコーレベルQと要求フィルタ長削減率ρを大きくし
てフィルタ長Lsを短くすることにより、フィルタリン
グに要する演算量を低減することができる。
When there is a sufficient amount of calculation, the allowable echo level Q and the required filter length reduction rate ρ are reduced, echo suppression by the suppressor is reduced, and communication quality can be maintained. When the amount of computation that can be used is reduced due to an increase in calls or the like, the suppression by the suppressor is increased, and at the same time, the allowable echo level Q and the required filter length reduction rate ρ are increased to shorten the filter length Ls, thereby reducing the filtering. The required amount of calculation can be reduced.

【0022】図3は、本発明を共有可能な計算機資源上
で複数のエコーキャンセラを動作させる多重エコーキャ
ンセラに適用した実施例を説明する図である。まず、ス
テップS1において呼の発生を検出すると、ステップS
2においてエコーキャンセラを呼び出すオペレーティン
グシステムなどが、エコーキャンセラを動作させるため
の計算機資源を確保する。次に、ステップS3におい
て、エコーキャンセラがエコーを消去するのに十分な長
さのフィルタ長L0を用いて推定エコーの生成とエコー
の消去を行った後に、ステップS4においてフィルタ長
をL1としてフィルタの更新を行う。次に、ステップS
5において、参照信号レベルを計算した後に、フィルタ
の学習が終了したと判断されるまで、推定エコーの生
成、エコーの消去、フィルタの更新、参照レベルの計算
を繰り返す。フィルタの学習が終了したかは、エコー消
去量 ε=(e/d)2 の時間平均値やある時間内の最小値がある値以上になっ
たことで判断することができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining an embodiment in which the present invention is applied to a multiplex echo canceller that operates a plurality of echo cancellers on computer resources that can be shared. First, when the occurrence of a call is detected in step S1, step S1
In step 2, an operating system that calls the echo canceller secures computer resources for operating the echo canceller. Next, in step S3, the echo canceller performs generation of the estimated echo and elimination of the echo using a filter length L0 that is long enough to cancel the echo, and then sets the filter length to L1 in step S4. Perform an update. Next, step S
In step 5, after calculating the reference signal level, generation of the estimated echo, elimination of the echo, update of the filter, and calculation of the reference level are repeated until it is determined that the learning of the filter has been completed. Whether the learning of the filter has been completed can be determined based on the time average value of the amount of echo cancellation ε = (e / d) 2 and the minimum value within a certain time being equal to or more than a certain value.

【0023】さて、フィルタの学習が終了したと判断さ
れると、上述した本発明のエコー消去処理ステップS1
-S6を実行する。即ち、減衰計算部103でフィルタ
係数からフィルタ係数の減衰率λと残響曲線Yを計算す
るステップS11、レベル計算部101で参照信号レベ
ルを計算するステップS12、フィルタ長算出部102
でフィルタ長Lsと残差レベル増加率gを計算するステ
ップS13、フィルタ長可変フィルタリング部104で
フィルタをフィルタ長Lsだけ動作させて推定エコーを
計算し、加算器31でエコーを消去するステップS1
4、サプレッサの制御部104で残差信号抑圧率を残差
レベル増加率に基づいて調整するステップS15、残差
信号中のエコー成分を抑圧するステップS16を呼が切
断されるまで繰り返す。
If it is determined that the learning of the filter has been completed, the above-described echo canceling step S1 of the present invention is performed.
-Execute S6. That is, the attenuation calculator 103 calculates the attenuation factor λ of the filter coefficient and the reverberation curve Y from the filter coefficient in step S11, the level calculator 101 calculates the reference signal level in step S12, and the filter length calculator 102
Step S13 of calculating the filter length Ls and the residual level increase rate g in Step S1. The filter length variable filtering section 104 operates the filter by the filter length Ls to calculate the estimated echo, and the adder 31 eliminates the echo.
4. The control unit 104 of the suppressor repeats the step S15 of adjusting the residual signal suppression rate based on the residual level increase rate and the step S16 of suppressing the echo component in the residual signal until the call is disconnected.

【0024】[0024]

【発明の効果】上述したところから明らかなように、本
発明によれば、フィルタ係数の減衰特性と参照信号のレ
ベルを考慮して、所要精度の推定エコーを必要最小限の
フィルタ長で計算するので、不必要なフィルタリングが
排除され、演算量の節約が得られるため、図3の実施例
のように、一つの共有計算機資源上で多数のエコーを消
去することが可能になり、また音声認識や音声合成など
のエコー消去以外の動作に演算量を割くことが可能にな
る。
As is apparent from the above description, according to the present invention, an estimated echo having a required accuracy is calculated with a minimum necessary filter length in consideration of the attenuation characteristic of the filter coefficient and the level of the reference signal. Therefore, unnecessary filtering is eliminated, and the amount of calculation can be saved, so that many echoes can be eliminated on one shared computer resource as in the embodiment of FIG. It is possible to dedicate an operation amount to operations other than echo cancellation such as voice and voice synthesis.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明による反響消去装置の基本構成を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a basic configuration of an echo canceller according to the present invention.

【図2】 本発明による反響消去方法の処理手順を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram showing a processing procedure of an echo cancellation method according to the present invention.

【図3】 本発明を共有可能な計算機資源上で複数のエ
コーキャンセラを動作させる多重エコーキャンセラに適
用した実施例の処理手順を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a processing procedure of an embodiment in which the present invention is applied to a multiple echo canceller that operates a plurality of echo cancellers on a computer resource that can be shared.

【図4】 通信回線におけるエコーの発生を説明する図
である。
FIG. 4 is a diagram illustrating generation of an echo in a communication line.

【図5】 エコーキャンセラを含む通信回線を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram illustrating a communication line including an echo canceller.

【図6】 従来のエコーキャンセラの構成を示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional echo canceller.

【図7】 既存の多重エコーキャンセラの動作を説明す
る図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of an existing multiple echo canceller.

【図8】 2線4線変換器のインパルス応答の特徴を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing characteristics of an impulse response of a two-wire / four-wire converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

31 加算器 33 サプレッサ 101 レベル計算部 102 フィルタ長算出部 103 減衰特性計算部 104 フィルタ長可変フィルタリング部 105 サプレッサ制御部 31 Adder 33 Suppressor 101 Level Calculator 102 Filter Length Calculator 103 Attenuation Characteristic Calculator 104 Filter Length Variable Filtering 105 Suppressor Control

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 羽田 陽一 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5K027 BB03 DD10 5K046 AA01 BA01 HH24 HH60 HH69 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoichi Haneda 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation F-term (reference) 5K027 BB03 DD10 5K046 AA01 BA01 HH24 HH60 HH69

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 2線4線変換器を含む通信回線において
生ずる反響を消去するために、反響を模擬するフィルタ
リング係数と参照信号を畳み込むことにより推定反響を
生成するフィルタリング手段と、得られた推定反響を反
響多重送話信号から差し引いて残差信号を生成する加算
手段と、残差信号中の残留反響成分を抑圧する抑圧手段
とを具えた反響消去装置において、当該装置は、更に、
前記フィルタ手段で推定されたフィルタ係数からフィル
タ係数の減衰率と残響曲線を計算する減衰特性計算手段
と、参照信号とフィルタ係数減衰率から参照信号のレベ
ルを計算するレベル計算手段と、参照信号レベルと残響
曲線に基づいて、指定された許容反響レベル及び/又は
要求フィルタ長削減率を満たすフィルタ長を算出するフ
ィルタ長算出手段とを具え、且つ前記フィルタ手段はフ
ィルタ長可変フィルタ手段であり、前記算出されたフィ
ルタ長を受け、このフィルタ長に対応する部分のみが前
記畳み込み動作を行うことを特徴とする残響消去装置。
1. Filtering means for generating an estimated reverberation by convolving a reference signal and a filtering coefficient for simulating the reverberation in order to eliminate reverberation occurring in a communication line including a two-wire / four-wire converter, and the obtained estimation An echo canceller including an adding unit that generates a residual signal by subtracting an echo from the echo multiplex transmission signal, and a suppressing unit that suppresses a residual echo component in the residual signal, the device further includes:
Attenuation characteristic calculating means for calculating an attenuation rate and a reverberation curve of the filter coefficient from the filter coefficient estimated by the filter means; level calculating means for calculating the level of the reference signal from the reference signal and the filter coefficient attenuation rate; And a filter length calculation means for calculating a filter length that satisfies a specified allowable reverberation level and / or a required filter length reduction rate based on the reverberation curve, and the filter means is a filter length variable filter means, A reverberation canceller characterized by receiving the calculated filter length and performing only the convolution operation on a portion corresponding to the filter length.
【請求項2】 前記フィルタ長算出手段は残差信号レベ
ル増加率も算出し、前記抑圧手段は残差信号の抑圧率を
算出された残差信号レベル増加率に基づいて調整する手
段を具えていることを特徴とする請求項1記載の残響消
去装置。
2. The filter length calculating means also calculates a residual signal level increase rate, and the suppressing means comprises means for adjusting a residual signal suppression rate based on the calculated residual signal level increase rate. 2. The reverberation canceling apparatus according to claim 1, wherein:
【請求項3】 2線4線変換器を含む通信回線において
生ずる反響を消去するために、反響を模擬するフィルタ
リング係数と参照信号を畳み込むことにより推定反響を
生成するフィルタリング手段を用い、得られた推定反響
を反響多重送話信号から差し引くことにより残差信号を
生成し、残差信号中の残留反響成分を抑圧手段で抑圧す
る反響消去方法において、前記フィルタ手段で推定され
たフィルタ係数からフィルタ係数の減衰率と残響曲線を
計算するステップと、参照信号とフィルタ係数減衰率か
ら参照信号のレベルを計算するステップと、参照信号レ
ベルと残響曲線に基づいて、指定された許容反響レベル
及び/又は要求フィルタ長削減率を満たすフィルタ長を
算出するステップと、前記フィルタ手段としてフィルタ
長可変フィルタ手段を用い、前記算出されたフィルタ長
に対応する部分のみで前記畳み込み動作を行うステップ
とを具えることを特徴とする残響消去方法。
3. A filtering means for generating an estimated reverberation by convolving a reference signal with a filtering coefficient simulating the reverberation to eliminate reverberation occurring in a communication line including a two-wire / four-wire converter. A reverberation elimination method in which a residual signal is generated by subtracting the estimated reverberation from the reverberation multiplex transmission signal and a residual reverberation component in the residual signal is suppressed by a suppressor, a filter coefficient is calculated from a filter coefficient estimated by the filter. Calculating the attenuation level and reverberation curve of the reference signal, calculating the level of the reference signal from the reference signal and the filter coefficient attenuation rate, and specifying the specified allowable reverberation level and / or requirement based on the reference signal level and the reverberation curve. Calculating a filter length that satisfies a filter length reduction rate; and a filter length variable filter means as the filter means. Used, reverberation erasing method characterized by comprising the steps of performing only the convolution operation portion corresponding to the calculated filter length.
【請求項4】 前記フィルタ長を算出するステップにお
いて残差信号レベル増加率も算出し、前記抑圧手段の残
差信号の抑圧率を算出された残差信号レベル増加率に基
づいて調整するステップを更に具えることを特徴とする
請求項3記載の残響消去方法。
4. A step of calculating a residual signal level increase rate in the step of calculating the filter length, and adjusting a suppression rate of the residual signal of the suppressor based on the calculated residual signal level increase rate. The method according to claim 3, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008288718A (en) * 2007-05-15 2008-11-27 Yamaha Corp Sound echo canceler

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