JP2626437B2 - 残留エコー制御装置 - Google Patents

残留エコー制御装置

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    • H04B3/02—Details
    • H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23—Reducing 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

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッドトランス
のインピーダンス不整合によるエコーの消去に利用す
る。本発明は、残留エコーやノイズを抑圧し通話品質を
向上させることができる残留エコー制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の残留エコー制御回路の全体
構成を示すブロック図、図５は従来の残留エコー制御装
置に備えられたＮＬＰ回路（センタクリッパ回路）の構
成を示すブロック図である。
【０００３】一般的にエコーキャンセラのエコー経路の
推定にはある限界があって、十分にエコー経路を推定し
てエコーの消去を行ってもエコーが残留する場合があ
る。このような残留エコーを強制的に抑圧するために図
４および図５に示すように残留エコー制御回路としてＮ
ＬＰ回路（センタクリッパ回路）１５が用いられてい
る。従来のＮＬＰ回路１５は残差信号（ＲＥＳ）のレベ
ルを検出する第一のレベル検出回路２１と、受信入力信
号（ＲＩＮ）のレベルを検出する第二のレベル検出回路
２２と、第一のレベル検出回路２１および第二のレベル
検出回路２２との差がある値より大きく、かつ、ＲＥＳ
信号レベルがある値より小さいと判断したときにＮＬＰ
回路１５を動作させるレベル比較・ＮＬＰ動作停止判断
回路２３を備え、送信出力信号（ＳＯＵＴ）をＲＥＳ信
号からある小さなレベルの信号（例えばホワイトノイ
ズ、無音）に切り替えて、受信側話者の片方向通話状態
における残留エコーのＳＯＵＴ信号への混入を防止して
いた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなレベル比較
によるＮＬＰ（センタクリッパ）動作の判断は双方向通
話時、あるいは回線ノイズレベル、背景ノイズレベルの
大きな場合に適正な判断が行われない場合がある。ここ
で言う適正な判断とは送信側話者の割り込み信号に対し
て瞬時にＮＬＰ動作停止を行い、割り込み信号のないと
きに瞬時にしてＮＬＰ動作が行われることを意味する。
この判断に誤りを生じると、双方向通話時に送信側話者
の音声信号を抑圧したり、残留エコーが戻ってしまうこ
とになる。また、ＮＬＰ動作時にある信号と切り替える
方法では、切り替え前後の信号レベルの差や音色の違い
による途切れ感や違和感が生じてしまう。このように、
従来の方法では双方向通話時、あるいは回線ノイズ、背
景ノイズの大きな場合に通話品質を劣化させる要因が含
まれている。
【０００５】本発明はこのような背景のもとに行われる
もので、残留エコーレベルを推定して残留エコー制御動
作の判断を的確に行えるようにし、残留エコー、回線ノ
イズ、背景ノイズを違和感なく抑え双方向通話時、ある
いは回線ノイズ、背景ノイズの大きな場合においてもよ
り高い通話品質を得ることができる装置を提供すること
を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、適応型ＦＩＲ
（有限時間インパルス応答）フィルタにより受信入力信
号が送信入力信号に回り込むエコーを推定し、推定され
たエコーを送信入力信号から差引いて残差信号（ＲＥ
Ｓ）として出力するエコーキャンセラと、送信入力信号
および受信入力信号を入力して双方向の通話状態を検出
してエコー経路の推定動作およびその推定動作の停止を
制御する双方向通話状態検出回路と、残差信号および受
信入力信号により残留エコーの制御を行い送信出力信号
を送出する残留エコー制御回路とを備えた残留エコー制
御装置において、前記双方向通話状態検出回路に、前記
エコーキャンセラが出力する残差信号を参照しエコー経
路推定制御動作を禁止させるＩＮＨ（インヒビット）信
号を出力する手段を含み、前記残留エコー制御回路に、
前記エコーキャンセラからの残差信号に基づき残留エコ
ーレベルを推定しこの推定値に基づく閾値信号（ＴＨ
Ｒ）を発生する残留エコーレベル推定回路と、この残留
エコーレベル推定回路からの閾値信号に基づき残留エコ
ーの抑圧量を適応的に制御する抑圧量制御回路とを備
え、前記残留エコーレベル推定回路は、残差信号のレベ
ルを検出する手段と、この手段の検出値と記憶している
残留エコー推定値とを比較する手段と、この比較結果に
基づいて前記残留エコー推定値を変化させる手段とを含
むことを特徴とする。
【０００７】前記残留エコーレベル推定回路は、残差信
号のレベルを検出する第一のレベル検出回路と、残留エ
コーレベル推定値を記憶する推定値記憶回路と、前記第
一のレベル検出回路の出力から前記推定値記憶回路の出
力を減じる第一の減算回路と、前記双方向通話状態検出
回路の検出結果によりエコー経路を推定する条件のもと
で前記第一の減算回路の出力によりカウンタ値を変化さ
せ、そのカウンタ値により前記推定値記憶回路の値を変
化させる第一のカウンタ回路とを含み、前記推定値記憶
回路の記憶値を前記閾値信号とすることが望ましく、ま
た、前記抑圧量制御回路は、残差信号レベルを検出する
第二のレベル検出回路と、受信入力信号レベルを検出す
る第三のレベル検出回路と、前記第二のレベル検出回路
および前記第三のレベル検出回路の出力を比較する比較
回路と、前記推定値記憶回路が出力する閾値信号に大き
いレベル（Ａ）を加算するレベルＡ加算回路と、前記推
定値記憶回路が出力する閾値信号に小さいレベル（Ｂ）
を加算するレベルＢ加算回路と、前記比較回路の出力に
より前記レベルＡ加算回路の出力と前記レベルＢ加算回
路の出力とを切り替える切替回路と、この切替回路の出
力から前記第二のレベル検出回路の出力を減じる第二の
減算回路と、この第二の減算回路の出力によりカウンタ
の値を変化させる第二のカウンタ回路と、この第二のカ
ウンタ回路の出力により抑圧量を決定する抑圧量決定回
路と、この抑圧量決定回路の出力により残差信号にある
抑圧を与え送信出力信号として出力する抑圧回路とを含
むことが望ましい。
【０００８】
【作用】残留エコー制御回路の残留エコーレベル推定回
路がエコー経路推定時にエコーキャンセラからの残差信
号（ＲＥＳ信号）により残留エコーレベルを安定的に推
定し、この推定値に基づき通話回線条件に適応した閾値
を設定する。抑圧量制御回路がこの閾値と残差信号とを
双方向通話状態検出回路により検出されたその時点での
通話状態にあわせた比較を行い、残差信号に加える抑圧
量を段階的に制御する。
【０００９】これにより、それぞれのエコー経路に対
し、割り込み音に敏感に反応する回線ノイズあるいは背
景ノイズを抑圧した途切れ感のない通話を実現すること
ができ、通話品質を向上させることができる。
【００１０】
【実施例】次に、本発明実施例を図面に基づいて説明す
る。図１は本発明実施例の全体構成を示すブロック図、
図２は本発明実施例における残留エコーレベル推定回路
の構成を示すブロック図、図３は本発明実施例における
抑圧量制御回路の構成を示すブロック図である。
【００１１】本発明実施例は、適応型ＦＩＲ（有限時間
インパルス応答）フィルタにより受信入力信号が送信入
力信号に回り込むエコーを推定し、推定されたエコーを
送信入力信号ＳＩＮから差引いて残差信号ＲＥＳとして
出力するエコーキャンセラ１３と、送話側話者１１の操
作によるハイブリッドトランス１２からの送信入力信号
ＳＩＮおよび受信入力信号ＲＩＮを入力して双方向の通
話状態を検出するとともにエコー経路の推定動作および
その推定動作の停止を制御する双方向通話状態検出回路
１０４と、残差信号ＲＥＳおよび受信入力信号ＳＩＮに
より残留エコーの制御を行い送信出力信号ＳＯＵＴを送
出する残留エコー制御回路１０１とを備え、さらに、本
発明の特徴として、双方向通話状態検出回路１０４に、
エコーキャンセラ１３が出力する残差信号ＲＥＳを参照
し、エコー経路推定制御動作を禁止させるＩＮＨ（イン
ヒビット）信号を出力する手段を含み、残留エコー制御
回路１０１に、エコーキャンセラ１３からの残差信号Ｒ
ＥＳに基づき残留エコーレベルを推定し閾値信号（ＴＨ
Ｒ）を発生する残留エコーレベル推定回路１０６と、こ
の残留エコーレベル推定回路１０６からの閾値信号に基
づき残留エコーの抑圧量を適応的に制御する抑圧量制御
回路１０５とを備える。
【００１２】残留エコーレベル推定回路１０６は、残差
信号ＲＥＳのレベルを検出する第一のレベル検出回路２
０１と、残留エコーレベル推定値を記憶する推定値記憶
回路２０２と、第一のレベル検出回路２０１の出力から
推定値記憶回路２０２の出力を減じる第一の減算回路２
０３と、双方向通話状態検出回路１０４の検出結果によ
りエコー経路を推定する条件のもとで第一の減算回路２
０３の出力によりカウンタ値を変化させ、そのカウンタ
値により推定値記憶回路２０２の値を変化させる第一の
カウンタ回路２０４とを含み、推定値記憶回路２０２の
記憶値を前記閾値信号とする。
【００１３】また、抑圧量制御回路１０５は、残差信号
ＲＥＳレベルを検出する第二のレベル検出回路３０１
と、受信入力信号ＲＩＮのレベルを検出する第三のレベ
ル検出回路３０３と、第二のレベル検出回路３０１およ
び第三のレベル検出回路３０３の出力を比較する比較回
路３０２と、推定値記憶回路２０２が出力する閾値信号
の大きいレベル（Ａ）を加算するレベルＡ加算回路３０
４と、推定値記憶回路２０２が出力する閾値信号の小さ
いレベル（Ｂ）を加算するレベルＢ加算回路３０５と、
比較回路３０２の出力によりレベルＡ加算回路３０４の
出力とレベルＢ加算回路３０５の出力とを切り替える切
替回路３０９と、この切替回路３０９の出力から第二の
レベル検出回路３０１の出力を減じる第二の減算回路３
０６と、この第二の減算回路３０６の出力によりカウン
タの値を変化させる第二のカウンタ回路３０７と、この
第二のカウンタ回路３０７の出力により抑圧量を決定す
る抑圧量決定回路３１０と、この抑圧量決定回路３１０
の出力により残差信号ＲＥＳにある抑圧を与え送信出力
信号として出力する抑圧回路３０８とを含む。
【００１４】エコーキャンセラ１３には、エコー経路の
推定およびその制御を行うエコー経路推定制御回路１３
１と、減算回路１３２とが含まれる。
【００１５】次に、このように構成された本発明実施例
の動作について説明する。
【００１６】残留エコーレベル推定回路１０６は、エコ
ーキャンセラ１３がエコー経路推定動作を行っていると
きの残留エコー信号から安定的に残留エコーレベルを推
定する。これは、図２に示す第一のレベル検出回路２０
１が残留エコー信号ＲＥＳを入力してレベル測定を行
い、推定値記憶回路２０２に記憶された推定値との比較
を行う。その比較結果に応じて第一のカウンタ回路２０
４のカウンタを上下させ、カウンタゼロあるいはカウン
タフルにより推定値を例えば１ｄＢアップあるいはダウ
ンさせる。このようにすることにより、現在の回線に合
致したある閾値を求めることが可能となる。この値はエ
コーキャンセラ１３の初期収束時には大きな値から小さ
な値に変動し、回線ノイズあるいは背景ノイズの大きな
場合には比較的大きな値になり、またノイズレベルが小
さく、エコー消去が十分に行われた場合には比較的小さ
な値になる。
【００１７】抑圧量制御回路１０５は、前記閾値をもと
に信号の抑圧をすべきか否かを判断し、抑圧量（例え
ば、減衰、ノイズ化）をそのときに通話状態に適応する
ように制御し、途切れ感、違和感を防止する。
【００１８】これは、図３に示す第二のレベル検出回路
３０１、第三のレベル検出回路３０３、および比較回路
３０２が残差信号ＲＥＳのレベルと受信入力信号ＲＩＮ
のレベルとを比較し、受信入力信号ＲＩＮのレベルのほ
うがはるかに大きい場合（例えば２４ｄＢ、このとき受
信側話者１１の片方向通話状態）、レベルＡ加算回路３
０４が前記閾値に比較的大きな値を加算し抑圧量制御閾
値とする。この場合、閾値は比較的大きくなり、第二の
減算回路３０６の残差信号ＲＥＳレベルとの比較により
第二のカウンタ回路３０７のカウントを進め、抑圧量決
定回路３１０が抑圧量を大きくする方向に変化させる
（例えば１ｄＢきざみ）に行われる。
【００１９】逆に残差信号ＲＥＳレベルと受信入力信号
ＲＩＮレベルとの比較に差が余りないか、または残差信
号ＲＥＳレベルの方が大きな場合（このとき、双方向通
話状態かまたは無音声状態）、レベルＢ加算回路３０５
が前記閾値に比較的小さな値を加算し抑圧量制御の閾域
値とする。この場合、閾値は比較的小さくなり、第二の
減算回路３０６の残差信号ＲＥＳレベルとの比較により
第二のカウンタ回路３０７のカウントを戻し，抑圧量決
定回路３１０が抑圧量を小さくする方向に変化させる。
ただし、無音声状態においては閾値より大きくなること
はなく、抑圧量は大きくなる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
れぞれのエコー経路に対し、割り込み音に敏感に反応す
る回線ノイズあるいは背景ノイズを抑圧した途切れ感の
ない通話を実現し、通話品質を向上させることができる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例の全体構成を示すブロック図。
【図２】本発明実施例における残留エコーレベル推定回
路の構成を示すブロック図。
【図３】本発明実施例における抑圧量制御回路の構成を
示すブロック図。
【図４】従来例の全体構成を示すブロック図。
【図５】従来例におけるＮＬＰ回路の構成を示すブロッ
ク図。
【符号の説明】
１１ 送話側話者 １２ ハイブリッドトランス １３ エコーキャンセラ １４、１０４ 双方向通話状態検出回路 １５ ＮＬＰ回路 ２１、２０１ 第一のレベル検出回路 ２２、３０１ 第二のレベル検出回路 ２３ レベル比較・ＮＬＰ動作停止判断回路 ２４ 信号発生器 ２５、３０９ 切替回路 １０１ 残留エコー制御回路 １０５ 抑圧量制御回路 １０６ 残留エコーレベル推定回路 １３１ エコー経路推定制御回路 １３２ 減算回路 ２０２ 推定値記憶回路 ２０３ 第一の減算回路 ２０４ 第一のカウンタ回路 ３０２ 比較回路 ３０３ 第三のレベル検出回路 ３０４ レベルＡ加算回路 ３０５ レベルＢ加算回路 ３０６ 第二の減算回路 ３０７ 第二のカウンタ回路 ３０８ 抑圧回路 ３１０ 抑圧量決定回路

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 適応型ＦＩＲ（有限時間インパルス応
    答）フィルタにより受信入力信号が送信入力信号に回り
    込むエコーを推定し、推定されたエコーを送信入力信号
    から差引いて残差信号（ＲＥＳ）として出力するエコー
    キャンセラと、送信入力信号および受信入力信号を入力して双方向の通
    話状態を検出してエコー経路の推定動作およびその推定
    動作の停止を制御する双方向通話状態検出回路と、 残差信号および受信入力信号により残留エコーの制御を
    行い送信出力信号を送出する残留エコー制御回路とを備
    えた残留エコー制御装置において、 前記双方向通話状態検出回路に、前記エコーキャンセラ
    が出力する残差信号を参照しエコー経路推定制御動作を
    禁止させるＩＮＨ（インヒビット）信号を出力する手段
    を含み、 前記残留エコー制御回路に、 前記エコーキャンセラからの残差信号に基づき残留エコ
    ーレベルを推定しこの推定値に基づく閾値信号（ＴＨ
    Ｒ）を発生する残留エコーレベル推定回路と、 この残留エコーレベル推定回路からの閾値信号に基づき
    残留エコーの抑圧量を適応的に制御する抑圧量制御回路
    とを備え、 前記残留エコーレベル推定回路は、残差信号のレベルを
    検出する手段と、この手段の検出値と記憶している残留
    エコー推定値とを比較する手段と、この比較結果に基づ
    いて前記残留エコー推定値を変化させる手段とを含む こ
    とを特徴とする残留エコー制御装置。
  2. 【請求項２】 前記残留エコーレベル推定回路は、 残差信号のレベルを検出する第一のレベル検出回路と、 残留エコーレベル推定値を記憶する推定値記憶回路と、 前記第一のレベル検出回路の出力から前記推定値記憶回
    路の出力を減じる第一の減算回路と、 前記双方向通話状態検出回路の検出結果によりエコー経
    路を推定する条件のもとで前記第一の減算回路の出力に
    よりカウンタ値を変化させ、そのカウンタ値により前記
    推定値記憶回路の値を変化させる第一のカウンタ回路と
    を含み、前記推定値記憶回路の記憶値を前記閾値信号と
    する請求項１記載の残留エコー制御装置。
  3. 【請求項３】 前記抑圧量制御回路は、 残差信号レベルを検出する第二のレベル検出回路と、 受信入力信号レベルを検出する第三のレベル検出回路
    と、 前記第二のレベル検出回路および前記第三のレベル検出
    回路の出力を比較する比較回路と、 前記推定値記憶回路が出力する閾値信号に大きいレベル
    （Ａ）を加算するレベルＡ加算回路と、 前記推定値記憶回路が出力する閾値信号に小さいレベル
    （Ｂ）を加算するレベルＢ加算回路と、 前記比較回路の出力により前記レベルＡ加算回路の出力
    と前記レベルＢ加算回路の出力とを切り替える切替回路
    と、 この切替回路の出力から前記第二のレベル検出回路の出
    力を減じる第二の減算回路と、 この第二の減算回路の出力によりカウンタの値を変化さ
    せる第二のカウンタ回路と、 この第二のカウンタ回路の出力により抑圧量を決定する
    抑圧量決定回路と、 この抑圧量決定回路の出力により残差信号にある抑圧を
    与え送信出力信号として出力する抑圧回路とを含む請求
    項２記載の残留エコー制御装置。
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