JP2596176B2 - エコーキヤンセラ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は通信回線に使用されるエコーキヤンセラに係
り、特に受話信号出力から送話信号入力までの反響路の
特性と同一特性のアダプテイフイルターで構成される疑
似反響路により疑似エコーを合成し、減算器により実際
のエコーから差し引くことによりエコーを打ち消すエコ
ーキヤンセラ装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年長距離回線、特に衛星通信の急激な増大により通
信回線に生じるエコー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。そして、従来
エコーを制御するためにエコーサプレツサが用いられて
いるが、これはスイツチング動作を基本としているた
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。

この問題を解決するためエコーキヤンセラが開発され
た。

エコーキヤンセラは、内部にアダプテイフイルタ（疑
似反響路）を持ち、通話信号を基に受話出力から送話入
力までの特性を測定し、疑似反響路をこの測定した反響
路特性に合わせ、この疑似反響路に受信信号を通すこと
によりエコー信号に近似した疑似エコーを作り出し、減
算器により実際のエコー信号から差し引くことによりエ
コーを打ち消すものである。

従来のエコーキヤンセラ装置の一例を第９図に示し説
明する。

図において、21はエコーキヤンセラ装置、22はこのエ
コーキヤンセラ装置21の受話信号入力端子で、この受話
信号入力端子22より入力した受話信号は、エコーキヤン
セラ装置21の受話信号出力端子23を通し反響路35に送ら
れると同時にエコーキヤンセラ回路28の受話側入力端子
29を介して疑似反響路26に送られる。そして、反響路35
に送られた信号は、この反響路35を通りエコーとしエコ
ーキヤンセラ装置21の送話信号入力端子24に入力する。

一方、疑似反響路26に入力した受話信号は、反響路35
と同一特性を持つ疑似反響路26を通ることにより、エコ
ーキヤンセラ装置21の送話信号入力端子24に入力するエ
コーと同一の疑似エコーを発生する。

この疑似エコーは減算器27によりエコーキヤンセラ装
置21の送話信号入力端子24より入力する実際のエコー信
号から差し引かれる。ここで、減算器27の出力信号には
送話信号と共に打ち消し残りの信号である消去残信号が
含まれ、エコーキヤンセラ回路28の送話側出力端子31よ
り出力される。そして、消去残信号は、エコーキヤンセ
ラ回路28の送話側出力端子31とエコーキヤンセラ装置21
の送話信号出力端子25の間に接続された第２図に示すよ
うな非線形入出力特性を持つ非線形回路32により更にい
打ち消される。この非線形回路32は、エコーキヤンセラ
装置21の送話信号入力端子24と受話信号出力端子23との
間に接続される両端子23,24のレベルを比較して送話信
号入力端子24のレベルが受話信号出力端子23のレベルよ
り大きい間、すなわち、電話機36からの送話信号がある
間その出力を、例えば、「１」とし非線形回路32の動作
を停止するための制御信号を出力する比較回路37により
制御される。30はエコーキヤンセラ回路28の送話側入力
端子である。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述した従来のエコーキヤンセラ装置では、エコーパ
スでの非線形歪や雑音、エコーキヤンセラの内部フイル
ターの精度の影響でエコーの打ち消しが完全にできなか
つた。このため従来より音声の有無を判定し送話側に通
話信号がないときに非線形素子をいれて消去残エコーの
打ち消しを行つていた。しかし、この非線形素子は送話
側の信号の有無により制御されるため通信品質が悪化す
るという課題があつた。

また、入力信号がモデム信号等の非音声信号の時非線
形回路が回路にあると波形歪が発生し誤り率が悪化する
という課題があつた。

さらに、この従来のエコーキヤンセラ装置では、非線
形回路の動作により通話音声が送受話信号レベルにより
途切れるチヨツピングや、背景雑音が変化することによ
る通話品質の劣化があるという課題があり、また、非線
形路により信号に非線形歪を発生するため、入力信号が
モデム信号のような非音声信号では誤り率が増加すると
いう課題があつた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のエコーキヤンセラ装置は、受話信号出力から
送話信号入力までの反響路の特性と同一特性のアダプテ
イフイルターで構成される疑似反響路により疑似エコー
を合成し、減算器により実際のエコーから差し引くこと
によりエコーを打ち消すエコーキヤンセラにおいて、上
記減算器の出力に接続され、所定のスレツシユホールド
レベルよりも小さい微小信号の伝送を禁止する非線形回
路と、送話信号入力に接続され入力信号の包絡線を求め
る包絡線検波回路と、この包絡線検波回路の出力の微分
値を取る微分回路と、この微分回路の出力の全波整流を
行う全波整流回路と、この全波整流回路の出力の積分値
を求める積分回路とを備え、この積分値により上記非線
形回路をスレツシユホールドレベルを制御し、送話受信
号レベルに関係なく常に上記非線形回路を動作状態にす
るものである。

〔作用〕

本発明においては、受話信号出力から送話信号入力ま
での反響路の特性と同一特性のアダプテイフイルターで
構成される疑似反響路により疑似エコーを合成し、減算
器により実際のエコーから差し引き、非線形回路により
微小信号レベルの信号の伝送を禁止し、包絡線検波回路
で入力信号の包絡線を求め、微分回路でこの包絡線検波
回路の微分値をとり、全波整流回路で微分回路の出力の
全波整流を行い、積分回路でこの微分回路の出力の積分
値を求め、この積分回路の出力により非線形回路の特性
を制御する。

〔実施例〕

以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明によるエコーキヤンセラ装置の一実施
例を示すブロック図である。

図において、１はエコーキヤンセラ装置、２はこのエ
コーキヤンセラ装置１の受話信号入力端子、３はエコー
キヤンセラ装置１の受話信号出力端子、４はエコーキヤ
ンセラ装置１の送話信号入力端子、５はエコーキヤンセ
ラ装置１の送話信号出力端子、６は受話信号出力から送
話信号入力までの反響路の特性と同一特性のアダプテイ
フイルターで構成され疑似エコーを合成する疑似反響
路、７はこの疑似反響路６で合成した疑似エコーを、実
際のエコーから差し引く減算器、８はエコーキヤンセラ
回路、９はこのエコーキヤンセラ回路８の受話側入力端
子、10はエコーキヤンセラ回路８の送話側入力端子、11
はエコーキヤンセラ回路８の送話側出力端子である。

12は減算器７の出力に接続され微小信号レベルの信号
の伝送を禁止する非線形回路、13は送話信号入力に接続
され入力信号の包絡線を求める包絡線検波回路、14はこ
の包絡線検波回路13の出力の微分値を取る微分回路、15
はこの微分回路14の出力の全波整流を行う全波整流回
路、16はこの全波整流回路15の出力の積分値を求める積
分回路である。そして、この積分回路16の出力により非
線形回路12の特性を制御するように構成されている。

17は受話側伝送路、18は送話側転送路、19は反響路、
20は電話機である。

第２図は第１図における非線形回路12の入出力特性を
示す特性図で、（ａ）はデータ信号のときを示したもの
であり、（ｂ）は音声信号のときを示したものである。
第３図データ信号（ａ）と音声信号（ｂ）の例を示す説
明図、第４図はデータ信号（ａ）と音声信号（ｂ）の包
絡線の例を示す説明図、第５図はデータ信号（ａ）と音
声信号（ｂ）の包絡線検波回路13の出力例を示す説明
図、第６図はデータ信号（ａ）と音声信号（ｂ）の微分
回路14の出力例を示す説明図、第７図はデータ信号
（ａ）と音声信号（ｂ）の全波整流回路15の出力例を示
す説明図、第８図はデータ信号（ａ）と音声信号（ｂ）
の積分回路16の出力例を示す説明図である。

つぎに第１図に示す実施例の動作を第２図ないし第８
図を参照して説明する。

まず、本発明では非線形回路12を減算器７の出力に接
続し送受話信号レベルに関係なく常に動作状態とする。
これにより送話信号のうち消去残信号のように小さなレ
ベルの信号は常に通らなくなる。しかし、通信信号のよ
うにある程度信号レベルの大きな信号は問題無く通る。
これにより、通話中に非線形回路12が動作することで送
話信号が変化することがなくなり、通話信号のチヨツピ
ングや背景雑音の変化がなくなる。

そして、本発明では入力信号の包絡線を微分してその
積分値で第２図（ａ），（ｂ）に示される非線形回路12
の特性のスレツシユホールドレベルTHのレベルを制御し
ている。エコーキヤンセラ装置１の送話信号入力端子４
により入力した送話信号は包絡線検波回路13によりその
包絡線が求められる。この入力信号が第３図の音声信号
（ｂ）に示すような音声入力のとき包絡線は第４図の音
声信号（ｂ）のようになつているが、検波回路では一般
に大きな値が取られるため包絡線検波回路13の出力は第
５図の音声信号（ｂ）に示すようになる。また、入力信
号が第３図のデータ信号（ａ）に示すようなデータ信号
のときはその包絡線は第４図のデータ信号（ａ）のよう
になり、包絡線検波回路13の出力は第５図のデータ信号
（ａ）に示すようになる。

このようにして得られた信号を微分回路14に通すとそ
の出力信号はデータ信号が入力したときは第６図（ａ）
に示すようになり、音声信号が入力のときは第６図
（ｂ）に示すようになる。このように、データ信号は信
号の包絡線が一定しているため、包絡線の微分値を取る
と信号の通信開始時に出力が現れるだけで他の時間では
出力がなくなる。これに対し、音声信号では常に包絡線
が変化しているため包絡線の微分値も常に出力されてい
る。

つぎに、この包絡線の微分値を全波整流回路15により
全波整流し、その出力を漏れ特性を持つ積分回路16で積
分すると、入力信号がデータのときは通信開始時の一時
期だけ信号が出力され、その後漏れ特性により信号がな
くなる。これに対し入力信号が音声のときは常に信号が
出力されている。この積分回路16の出力信号で、第２図
に示されるスレツシユホールドレベルTHを制御すると、
入力信号がデータのときはスレツシユホールドレベルTH
がほぼゼロとなり入力信号は歪無くそのまま出力され
る。また、入力信号が音声のときはその音声レベルに比
例したレベルでスレツシユホールドTHが設定され、消去
残信号のような微小信号が打ち消される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、十分なエコー打
ち消し量が得られながら、通話音声のチヨツピングや、
背景雑音が変化することによる通話品質の劣化が無く、
データ信号も問題なく伝送可能なエコーキヤンセラ装置
を実現することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるエコーキヤンセラ装置の一実施例
を示すブロック図、第２図は第１図における非線形回路
の入出力特性を示す特性図、第３図はデータ信号と音声
信号の例を示す説明図、第４図はデータ信号と音声信号
の包絡線の例を示す説明図、第５図はデータ信号と音声
信号の包絡線検波回路の出力例を示す説明図、第６図は
データ信号と音声信号の微分回路の出力例を示す説明
図、第７図はデータ信号と音声信号の全波整流回路の出
力例を示す説明図、第８図はデータ信号と音声信号の積
分回路の出力例を示す説明図、第９図は従来のエコーキ
ヤンセラ装置の一例を示すブロック図である。 ６……疑似反響路、７……減算器、12……非線形回路、
13……包絡線検波回路、14……微分回路、15……全波整
流回路、16……積分回路、19……反響路。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】受話信号出力から送話信号入力までの反響
   路の特性と同一特性のアダプテイフイルターで構成され
   る疑似反響路により疑似エコーを合成し、減算器により
   実際のエコーから差し引くことによりエコーを打ち消す
   エコーキヤンセラにおいて、 前記減算器の出力に接続され、所定のスレツシユホール
   ドレベルよりも小さい微小信号の伝送を禁止する非線形
   回路と、 送話信号入力に接続され入力信号の包絡線を求める包絡
   線検波回路と、 この包絡線検波回路の出力の微分値を取る微分回路と、 この微分回路の出力の全波整流を行う全波整流回路と、 この全波整流回路の出力の積分値を求める積分回路と を備え、この積分値により前記非線形回路のスレツシユ
   ホールドレベルを制御し、送話受信号レベルに関係なく
   常に前記非線形回路を動作状態にすることを特徴とする
   エコーキヤンセラ装置。