JP2829129B2 - 音声メッセージシステム用適応型エコーキャンセラー - Google Patents
音声メッセージシステム用適応型エコーキャンセラーInfo
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
- H04M3/42—Systems providing special services or facilities to subscribers
- H04M3/50—Centralised arrangements for answering calls; Centralised arrangements for recording messages for absent or busy subscribers ; Centralised arrangements for recording messages
- H04M3/53—Centralised arrangements for recording incoming messages, i.e. mailbox systems
- H04M3/533—Voice mail systems
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
- H04M3/00—Automatic or semi-automatic exchanges
- H04M3/002—Applications of echo suppressors or cancellers in telephonic connections
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04Q—SELECTING
- H04Q1/00—Details of selecting apparatus or arrangements
- H04Q1/18—Electrical details
- H04Q1/30—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents
- H04Q1/44—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current
- H04Q1/444—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies
- H04Q1/45—Signalling arrangements; Manipulation of signalling currents using alternate current with voice-band signalling frequencies using multi-frequency signalling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は一般的に電話ネットワークに接続される音声
−メッセージ又は音声−応答システムにおける音声−帯
のエコー減少及びキャンセルのための装置及び方法に関
する。本発明は特に適応型フィルタ駆動エコーキャンセ
ラーに関し、このキャンセラーは構成可能条件下でキャ
ンセルフィルタにウィンドゥフィルタ係数を設定する適
応型制御手段を有する。
−メッセージ又は音声−応答システムにおける音声−帯
のエコー減少及びキャンセルのための装置及び方法に関
する。本発明は特に適応型フィルタ駆動エコーキャンセ
ラーに関し、このキャンセラーは構成可能条件下でキャ
ンセルフィルタにウィンドゥフィルタ係数を設定する適
応型制御手段を有する。
所有権通知 この書類はこの譲受人に所有のある版権があるプログ
ラムリストを含む。譲受人はU.S.特許&商標局の書類又
は記録に現れるように書類の公開により再生又は複数に
は異議はないが、版権があるリストにおける他の権利の
全てを保有する。
ラムリストを含む。譲受人はU.S.特許&商標局の書類又
は記録に現れるように書類の公開により再生又は複数に
は異議はないが、版権があるリストにおける他の権利の
全てを保有する。
発明の背景 公衆切換電話ネットワークに接続される音声−メッセ
ージ又は音声−応答システムにおいて、出(送信)及び
入(受信)信号は存在する。図2Bに示されるように、従
来の電話90は送信及び受信信号の双方に対して単一チャ
ンネル92を有し、このチャンネル92は2−線接続を有す
る。この2−線チャンネルは電話会社オフィス(「C
O」)スイッチ93に結合され、このスイッチ93は2−線
単一チャンネルを変換して4−線チャンネル94に送信及
び受信チャンネルを分離する。4−線チャンネルは、で
きるだけ長距離に渡り、遠隔COスイッチ95に接続され、
そこで第2又は遠隔2−線チャンネル96に変換される。
遠隔チャンネルは遠隔装置、専用オフィスの構内交換機
(PBX)97のようなものに向けられる。PBXは音声メッセ
ージシステム1に結合されることができ、このシステム
1は内部チャンネル99の出力をもつ別の4対2変換装置
を含んでもよい。
ージ又は音声−応答システムにおいて、出(送信)及び
入(受信)信号は存在する。図2Bに示されるように、従
来の電話90は送信及び受信信号の双方に対して単一チャ
ンネル92を有し、このチャンネル92は2−線接続を有す
る。この2−線チャンネルは電話会社オフィス(「C
O」)スイッチ93に結合され、このスイッチ93は2−線
単一チャンネルを変換して4−線チャンネル94に送信及
び受信チャンネルを分離する。4−線チャンネルは、で
きるだけ長距離に渡り、遠隔COスイッチ95に接続され、
そこで第2又は遠隔2−線チャンネル96に変換される。
遠隔チャンネルは遠隔装置、専用オフィスの構内交換機
(PBX)97のようなものに向けられる。PBXは音声メッセ
ージシステム1に結合されることができ、このシステム
1は内部チャンネル99の出力をもつ別の4対2変換装置
を含んでもよい。
4対2線変換装置は「ハイブリット」と呼ばれ、さら
にラインインピーダンスの不整合に起因して常に不完全
である信号変形を生じさせる。図2Cに示されるように、
音声メッセージシステム1のハイブリット2はPBX97の
負荷インピーダンスZLとは異なる内部基準インピーダ
ンスZRを有してもよい。かくして、送信データからの
エネルギーは矢5により表示される「エコー経路」に沿
って受信データに結合できまた通常は結合するであろ
う。エコーは入力トーン及び会話信号の正確な検出及び
認識を害し、この信号は代表的には音声メッセージシス
テムに信号を送るのに使用されて送信データの流れ(例
えば、会話の録音再生を制御する)を制御する。類似イ
ンピーダンスの不整合は図2BのCOスイッチ93、95では他
のハイブリットに存在し得る。電話呼び出しは複数のハ
イブリットを経由して発呼者から受信者の経路に沿って
送られるから、エコーはいくつかの異なる点で電話接続
に沿って発する。「エコー−キャンセル」の目的は「エ
コー−損なわれた」受信データの「エコーキャンセルさ
れた」受信データとの置換であり、ここで、エコーは受
信データから効果的に引かれる。
にラインインピーダンスの不整合に起因して常に不完全
である信号変形を生じさせる。図2Cに示されるように、
音声メッセージシステム1のハイブリット2はPBX97の
負荷インピーダンスZLとは異なる内部基準インピーダ
ンスZRを有してもよい。かくして、送信データからの
エネルギーは矢5により表示される「エコー経路」に沿
って受信データに結合できまた通常は結合するであろ
う。エコーは入力トーン及び会話信号の正確な検出及び
認識を害し、この信号は代表的には音声メッセージシス
テムに信号を送るのに使用されて送信データの流れ(例
えば、会話の録音再生を制御する)を制御する。類似イ
ンピーダンスの不整合は図2BのCOスイッチ93、95では他
のハイブリットに存在し得る。電話呼び出しは複数のハ
イブリットを経由して発呼者から受信者の経路に沿って
送られるから、エコーはいくつかの異なる点で電話接続
に沿って発する。「エコー−キャンセル」の目的は「エ
コー−損なわれた」受信データの「エコーキャンセルさ
れた」受信データとの置換であり、ここで、エコーは受
信データから効果的に引かれる。
図2Cに示されるように、音声メッセージシステム1は
さらにディジタルアナログ変換器6A及びアナログディジ
タル変換器6B付き符号器−復合器(CODEC)4を具備す
る。ディジタルデータは受信データライン202及び送信
データライン(204に発せられる。音声メッセージシス
テムにより受信されたデータは、送信データが非ゼロで
あるときはいつも、エコーにより損なわれる。特に、電
話呼び出しにおいて、もしエコー源が音声メッセージシ
ステム(「端エコーに近い」)に非常に近いか、又はDT
MF信号源又は会話が離れているならば、エコー問題はよ
り悪くなる。これと関連させてエコーキャンセル又は減
少はエコーレベルを減少させ信号検出性能を高める技術
を具備する。
さらにディジタルアナログ変換器6A及びアナログディジ
タル変換器6B付き符号器−復合器(CODEC)4を具備す
る。ディジタルデータは受信データライン202及び送信
データライン(204に発せられる。音声メッセージシス
テムにより受信されたデータは、送信データが非ゼロで
あるときはいつも、エコーにより損なわれる。特に、電
話呼び出しにおいて、もしエコー源が音声メッセージシ
ステム(「端エコーに近い」)に非常に近いか、又はDT
MF信号源又は会話が離れているならば、エコー問題はよ
り悪くなる。これと関連させてエコーキャンセル又は減
少はエコーレベルを減少させ信号検出性能を高める技術
を具備する。
音声−メッセージ及び音声−応答システムにおけるエ
コーキャンセル及び減少に関する従来技術において、イ
ンピーダンス不整合を補償するアナログ回路の使用は、
U.S.特許34,499,999号及び3,500,000号によって例証さ
れるように、よく知られている。アナログ回路はハード
ウエア成分値を調整することにより「調整され」、エコ
ーのレベルを減少させる。アナログ装置は数多くの不利
益を有し;可能な「調整」の程度は制限され;調整のガ
イドラインが明確ではなく.毎呼び出しを基礎等として
適応できない。
コーキャンセル及び減少に関する従来技術において、イ
ンピーダンス不整合を補償するアナログ回路の使用は、
U.S.特許34,499,999号及び3,500,000号によって例証さ
れるように、よく知られている。アナログ回路はハード
ウエア成分値を調整することにより「調整され」、エコ
ーのレベルを減少させる。アナログ装置は数多くの不利
益を有し;可能な「調整」の程度は制限され;調整のガ
イドラインが明確ではなく.毎呼び出しを基礎等として
適応できない。
従って、当業者は音声メッセージ又は音声応答システ
ムにおいてディジタルエコーキャンセラーを有すること
を望む。
ムにおいてディジタルエコーキャンセラーを有すること
を望む。
通信及び他の領域で音声−帯エコー−キャンセル技術
の適応ディジタルフィルタ技術のソフトウエアの実現は
よく知られ、以下のように例証される:(1)K.ムラノ
等、「エコーキャンセレーション アンド アプリケー
ションズ、」IEEE コミニケーション マガジイ、Jan.
1990,P.49;(2)D.メサシュミット等、「ディジタル
ボィス エコーキャンセラー ウイズ ア TMW3202
0,」ディジタル シグナル プロセシング アプリケー
ション ウイズ ザ TMS320 ファミリー、Vol.1,テキ
サス インストルメント、1986;(3)M.ソンディー
等、「サイレンスイング エコーズ オン ザ テレフ
ォン ネットワーク、」プロセシング オブ ザIEEE,V
ol.68,No,pp948−963,Aug.1980. 多くの従来技術はエコーキャンセレーションの応用と
関連されており、電話会話中の遠端可聴エコーを、ソン
ディー等、メサシュミット等、及びD.ドウットワイラー
等、「ア シングル チップ VLSI エコーキャンセラ
ー、」59 ベル システムTech.J.149,Feb.1980.に記載
されるように、減少させる。近端エコー及び遠端エコー
をキャンセルするためにデータモデムのエコーキャンセ
ルを使用はよく知られており、J.シオフィ、「ア ファ
スト エコー キャンセラー イニシアライゼイション
メッソド フォア ザ CCITT V.32モデム、」38IEEE
Trans.on Comm.629,May 1990,アンド オブ J.プロア
キス、「ディジタル コミニケーションズ、」2d ed,Mc
Graw−Hill,1989に記載されている。
の適応ディジタルフィルタ技術のソフトウエアの実現は
よく知られ、以下のように例証される:(1)K.ムラノ
等、「エコーキャンセレーション アンド アプリケー
ションズ、」IEEE コミニケーション マガジイ、Jan.
1990,P.49;(2)D.メサシュミット等、「ディジタル
ボィス エコーキャンセラー ウイズ ア TMW3202
0,」ディジタル シグナル プロセシング アプリケー
ション ウイズ ザ TMS320 ファミリー、Vol.1,テキ
サス インストルメント、1986;(3)M.ソンディー
等、「サイレンスイング エコーズ オン ザ テレフ
ォン ネットワーク、」プロセシング オブ ザIEEE,V
ol.68,No,pp948−963,Aug.1980. 多くの従来技術はエコーキャンセレーションの応用と
関連されており、電話会話中の遠端可聴エコーを、ソン
ディー等、メサシュミット等、及びD.ドウットワイラー
等、「ア シングル チップ VLSI エコーキャンセラ
ー、」59 ベル システムTech.J.149,Feb.1980.に記載
されるように、減少させる。近端エコー及び遠端エコー
をキャンセルするためにデータモデムのエコーキャンセ
ルを使用はよく知られており、J.シオフィ、「ア ファ
スト エコー キャンセラー イニシアライゼイション
メッソド フォア ザ CCITT V.32モデム、」38IEEE
Trans.on Comm.629,May 1990,アンド オブ J.プロア
キス、「ディジタル コミニケーションズ、」2d ed,Mc
Graw−Hill,1989に記載されている。
エコーキャンセルがディジタル信号プロセッサ(DS
P)ICのソフトウエアで実現される音声メッセージシシ
テムにおけるように、計算予算が厳しいとき従来のエコ
ーキャンセラー実現のすべてについて高度な計算の必要
性はこれらの技術の使用に対する重大な妨害である。か
くして、当業者は、効果的な実現を理解して重大な計算
費用についての他の音声−帯活動がエコーキャンセラー
と共同してDSPに及ぶのを認識する。
P)ICのソフトウエアで実現される音声メッセージシシ
テムにおけるように、計算予算が厳しいとき従来のエコ
ーキャンセラー実現のすべてについて高度な計算の必要
性はこれらの技術の使用に対する重大な妨害である。か
くして、当業者は、効果的な実現を理解して重大な計算
費用についての他の音声−帯活動がエコーキャンセラー
と共同してDSPに及ぶのを認識する。
従来技術においては、ソフトウエアのエコーキャンセ
ラーパラメータ(例えば若干の係数、多種閾パラメー
タ)は完全に構成可能でなく、例えば、メッセージシス
テムが動作している間に、他の値に全く変化され得な
い。これは、構成が有用な処理パワー性能の所望レベル
にパラメータを「調整」しさらに配置特性又はシステム
の位置に合致するように使用され得るからである。
ラーパラメータ(例えば若干の係数、多種閾パラメー
タ)は完全に構成可能でなく、例えば、メッセージシス
テムが動作している間に、他の値に全く変化され得な
い。これは、構成が有用な処理パワー性能の所望レベル
にパラメータを「調整」しさらに配置特性又はシステム
の位置に合致するように使用され得るからである。
適応エコーキャンセラーは、U.S.特許4,757,527号
(ベニストーン等)により最もよく例証されるように、
知られている。ベニストーン等は同一サイズ及び構造の
二つの分離適応及びプログラマブルフィルタを開示し、
ここに適応フィルタからの誤差データはプログラマブル
フィルタからの誤差に比較され、さらに係数は適応フィ
ルタの性能がよりよいときに移される。ベニストーン等
は主として二重会話中のエコーキャンセルに傾注し、こ
の期間中には移転は禁止される。
(ベニストーン等)により最もよく例証されるように、
知られている。ベニストーン等は同一サイズ及び構造の
二つの分離適応及びプログラマブルフィルタを開示し、
ここに適応フィルタからの誤差データはプログラマブル
フィルタからの誤差に比較され、さらに係数は適応フィ
ルタの性能がよりよいときに移される。ベニストーン等
は主として二重会話中のエコーキャンセルに傾注し、こ
の期間中には移転は禁止される。
エコーキャンセラーがエコーを所望レベルに減少させ
る前に、検討中の従来のエコー−キャンセラーにおける
適応処理は収束時間を要求する。この時間はかなり高度
の計算努力で最小に維持されてもよいが、適応時間はゼ
ロ(瞬間的)ではない。実際のデータ送信前にエコーキ
ャンセラー及び適応イコサイザーの「トレイニング」信
号の使用はこの問題にねらいを定めるが、その使用はモ
デムの応用と人間の会話を伴わない他の電話接続とに制
限されていた。
る前に、検討中の従来のエコー−キャンセラーにおける
適応処理は収束時間を要求する。この時間はかなり高度
の計算努力で最小に維持されてもよいが、適応時間はゼ
ロ(瞬間的)ではない。実際のデータ送信前にエコーキ
ャンセラー及び適応イコサイザーの「トレイニング」信
号の使用はこの問題にねらいを定めるが、その使用はモ
デムの応用と人間の会話を伴わない他の電話接続とに制
限されていた。
かくして、当業者は、トレイニング信号の可聴効果を
「マスク」するように他の信号を用いている間に、適応
処理を高めるトレイニング信号を使用する能力を有する
エコーキャンセラーを所望する。
「マスク」するように他の信号を用いている間に、適応
処理を高めるトレイニング信号を使用する能力を有する
エコーキャンセラーを所望する。
当業者は、適応ディジタルフィルタ技術を使用して、
ソフトウエアの効果的なエコーキャンセラー(音声−メ
ッセージ又は音声−応答システムにおいて)を所望し、
ここに係数の隣接ウィンドゥはサンプルされた波形の最
もよい形態にエコーキャンセラーを適用するように選択
される。
ソフトウエアの効果的なエコーキャンセラー(音声−メ
ッセージ又は音声−応答システムにおいて)を所望し、
ここに係数の隣接ウィンドゥはサンプルされた波形の最
もよい形態にエコーキャンセラーを適用するように選択
される。
当業者は、エコーキャンセラーの計算必要性を最小に
するように技術を使用するソフトウエアの適応エコーキ
ャンセラーを所望するであろう。特に、プロセッサ「サ
イクルスチール」のような「交通工学」技術の使用が望
ましい。
するように技術を使用するソフトウエアの適応エコーキ
ャンセラーを所望するであろう。特に、プロセッサ「サ
イクルスチール」のような「交通工学」技術の使用が望
ましい。
当業者は適応ディジタルソフトウエアエコーキャンセ
ラーを認識し、これは一般的目的のディジタル信号プロ
セッサ(DSP)に実現されることが可能であり、このDSP
は、エコーキャンセルプロセッササイクルの最大数を使
用する間、多チャンネルの音声−帯活動に役立つ。
ラーを認識し、これは一般的目的のディジタル信号プロ
セッサ(DSP)に実現されることが可能であり、このDSP
は、エコーキャンセルプロセッササイクルの最大数を使
用する間、多チャンネルの音声−帯活動に役立つ。
発明の要約 したがって、本発明は音声−メッセージ及び音声−応
答システムにおいてディジタルソフトウエア適応エコー
キャンセラー用の装置及び方法を提供し、さらに特にエ
コーキャンセルを実現して受信DTMF及び音声信号の認識
を高めるために、適応ディジタルフィルタリング技術を
使用したソフトウエア効果エコーキャンセラーを備え
る。音声メッセージシステムはアナログ電話ラインイン
タフェイスモジュールを備えこれはディジタル化さらた
音声データをディジタル信号プロセッサ(DSP)チップ
に与える。送信データライン及び受信データラインはそ
れぞれキャンセルフィルタを有するキャンセルモジュー
ルと適応ディジタルフィルタを有する適応/ウィンドゥ
モジュールに結合されている。
答システムにおいてディジタルソフトウエア適応エコー
キャンセラー用の装置及び方法を提供し、さらに特にエ
コーキャンセルを実現して受信DTMF及び音声信号の認識
を高めるために、適応ディジタルフィルタリング技術を
使用したソフトウエア効果エコーキャンセラーを備え
る。音声メッセージシステムはアナログ電話ラインイン
タフェイスモジュールを備えこれはディジタル化さらた
音声データをディジタル信号プロセッサ(DSP)チップ
に与える。送信データライン及び受信データラインはそ
れぞれキャンセルフィルタを有するキャンセルモジュー
ルと適応ディジタルフィルタを有する適応/ウィンドゥ
モジュールに結合されている。
キャンセルフィルタは送信データラインにエコーキャ
ンセルを実現する;適応ウィンドゥモジュールは、直接
にキャンセルに生じさせることなしに、非リアルタイム
で緩和送信データをモニターし、さらに適応/ウィンド
ゥモジュールに結合される適応制御の制御下で選択的に
フィルタ係数の隣接ウィンドゥをキャンセルフィルタに
移転する。制御は出力基準を満たす複数のフレームを確
認しさらにフレームを適応フィルタに渡し、全ての利用
できるDSPリアルタイム期間中にフレームセグメントの
タップに適応し、付加的DSPプロセッササイクルがエコ
ーキャンセルのために使用するのに利用できるかを試験
するための「サイクルスチール」を使用する。マスクさ
れた白色ノイズバーストが適応を初期化するために使用
され得る。ウィンドゥ機能は適応されたフレームの係数
の最良サブレットを確認し、該係数はキャンセルフィル
タにコピーされ又はロードされる。全ての制御パラメー
タは構成可能であり、サイトに特定の性能最適化を可能
にする。本発明はらに添付に参照して理解されるであろ
う。
ンセルを実現する;適応ウィンドゥモジュールは、直接
にキャンセルに生じさせることなしに、非リアルタイム
で緩和送信データをモニターし、さらに適応/ウィンド
ゥモジュールに結合される適応制御の制御下で選択的に
フィルタ係数の隣接ウィンドゥをキャンセルフィルタに
移転する。制御は出力基準を満たす複数のフレームを確
認しさらにフレームを適応フィルタに渡し、全ての利用
できるDSPリアルタイム期間中にフレームセグメントの
タップに適応し、付加的DSPプロセッササイクルがエコ
ーキャンセルのために使用するのに利用できるかを試験
するための「サイクルスチール」を使用する。マスクさ
れた白色ノイズバーストが適応を初期化するために使用
され得る。ウィンドゥ機能は適応されたフレームの係数
の最良サブレットを確認し、該係数はキャンセルフィル
タにコピーされ又はロードされる。全ての制御パラメー
タは構成可能であり、サイトに特定の性能最適化を可能
にする。本発明はらに添付に参照して理解されるであろ
う。
簡単な図面の説明 図1は音声メッセージシステムのブロック図であり; 図2Aは従来の適応エコーキャンセラーのブロック図で
あり; 図2Bは電話システムのブロック図であり; 図2Cは音声メッセージシステムのハイブリットのブロ
ック図であり; 図3は本発明のエコーキャンセラー装置のブロック図
であり; 図4は本発明の制御論理特徴の状態図であり;さらに 図5は本発明のウィンドゥ特徴を示す典型的なエコー
波形の図である。
あり; 図2Bは電話システムのブロック図であり; 図2Cは音声メッセージシステムのハイブリットのブロ
ック図であり; 図3は本発明のエコーキャンセラー装置のブロック図
であり; 図4は本発明の制御論理特徴の状態図であり;さらに 図5は本発明のウィンドゥ特徴を示す典型的なエコー
波形の図である。
好ましい実施例の詳細な説明 好ましい実施例の下記詳細な記載において、特別の専
門用語は明確のために使用される。しかしながら、本発
明は使用される特別の専門用語に限定されるのではな
く、実質的に類似するように機能する技術の等価物を全
て含み、実質的に類似の結果を達成する。
門用語は明確のために使用される。しかしながら、本発
明は使用される特別の専門用語に限定されるのではな
く、実質的に類似するように機能する技術の等価物を全
て含み、実質的に類似の結果を達成する。
A.システムの概要 図1をまず説明する。本図は本発明のエコーキャンセ
ラーが使用されて得る音声メッセージシステム1を示
す。該システムは制御要素10と、電話ラインインタフェ
イス要素20と、周辺インタフェイス要素30、40とを具備
する。これらの要素は、インテルにより開発されたマル
チバスプロトコールに従うことができるバス50にデータ
を交換できさらに信号を制御できる。独立のバス60は、
時間分割マルティプレクサ(TDM)ハイウエイと呼ば
れ、ディジタル化された音声帯データの高速転送を可能
にする。該システムはこの譲受人から商業的に入手でき
るボイスサーバ2110であってもよい。
ラーが使用されて得る音声メッセージシステム1を示
す。該システムは制御要素10と、電話ラインインタフェ
イス要素20と、周辺インタフェイス要素30、40とを具備
する。これらの要素は、インテルにより開発されたマル
チバスプロトコールに従うことができるバス50にデータ
を交換できさらに信号を制御できる。独立のバス60は、
時間分割マルティプレクサ(TDM)ハイウエイと呼ば
れ、ディジタル化された音声帯データの高速転送を可能
にする。該システムはこの譲受人から商業的に入手でき
るボイスサーバ2110であってもよい。
制御要素はシステムコントローラ12を具備し、これは
従来タイプのマルチバス及びシステムコンソール14に結
合され、従来のサポートエロクトロニックス付きのイン
テル386−クラスCPUであり得る。
従来タイプのマルチバス及びシステムコンソール14に結
合され、従来のサポートエロクトロニックス付きのイン
テル386−クラスCPUであり得る。
電話インタフェイスは1又はそれ以上のアナログライ
ンインタフェイスモジュール24を具備し、これは公衆切
換電話ライン70に入呼び出しを受ける。電話ライン70は
図2Bのチャンネル98であり得るであろう。従来で知られ
ているように、アナログインターフェイスモジュールは
入り呼び出し信号をディジタル化しさらにシステムのチ
ャンネルに呼び出しを割り当てる。もしT1ラインサービ
スが入手できるならば、従来設計の1又はそれ以上のT1
ラインインタフェイスモジュール26はシステムのディジ
タル要素にT1ラインを結合できる。
ンインタフェイスモジュール24を具備し、これは公衆切
換電話ライン70に入呼び出しを受ける。電話ライン70は
図2Bのチャンネル98であり得るであろう。従来で知られ
ているように、アナログインターフェイスモジュールは
入り呼び出し信号をディジタル化しさらにシステムのチ
ャンネルに呼び出しを割り当てる。もしT1ラインサービ
スが入手できるならば、従来設計の1又はそれ以上のT1
ラインインタフェイスモジュール26はシステムのディジ
タル要素にT1ラインを結合できる。
音声メッセージ及び制御信号のディジタル信号処理は
1又はそれ以上のラインインタフェイスコントローラ
(LICs)22によりなされる。各LICは好ましくは一体の
従来のインテル386−クラスマイクロコンピュータを含
み、これはディジタル信号プロセッサ(DSP)で、テキ
サスインスルメンツから入手できるTMS320ファミリー
(例えばTMS32020)の1つのようなものに結合されてい
る。該DSPは従来のメモリストア(図示しない)で、少
なくとも数キロビットの従来電子ランダムアクセスメモ
リ(RAM)のようなものに結合されている。該DSPは好ま
しくは音声−帯活動の多チャンネルに役立つ。本発明の
エコーキャンセラーは好ましくは、以下に詳細に説明さ
れるように、該DSPのアッセンブリコードソフトウエア
に実現される。
1又はそれ以上のラインインタフェイスコントローラ
(LICs)22によりなされる。各LICは好ましくは一体の
従来のインテル386−クラスマイクロコンピュータを含
み、これはディジタル信号プロセッサ(DSP)で、テキ
サスインスルメンツから入手できるTMS320ファミリー
(例えばTMS32020)の1つのようなものに結合されてい
る。該DSPは従来のメモリストア(図示しない)で、少
なくとも数キロビットの従来電子ランダムアクセスメモ
リ(RAM)のようなものに結合されている。該DSPは好ま
しくは音声−帯活動の多チャンネルに役立つ。本発明の
エコーキャンセラーは好ましくは、以下に詳細に説明さ
れるように、該DSPのアッセンブリコードソフトウエア
に実現される。
システムユーザの必要性に依存して、複数の周辺装置
はシステムにインタフェイスされ得る。例えば、SCSIホ
ストアダプタ32はマルチバス及びストリーミングテープ
ドライブ36、フロッピディスクドライブ34に結合され、
さらにハードディスクドライバ38のような1又はそれ以
上の大容量記憶装置は周知のように接続され得る。ハー
ドディスクドライブは音声データ用の主メモリを設け、
さらにシステムソフトウエア用のメモリを設けることが
でき;マルチバスを経由して、ディスクドライブは間接
的にLICsのDSPsに結合される。さらに、マグネティック
テープコントローラボート42はストリーミングテープド
ライブ43にマルチバスをインタフェイスするために設け
られ得る。シリアルボード44はIODM44A、モデム44B、プ
リンタ44C及びユーザポート44Dのような複数のシリアル
装置に接続され得る。付加的通信手段がエサネットボー
ト46及びX.25ボード48を用いて設けられる。30から48と
表示される要素の電子及びインタフェイスの詳細は従来
よく知られているものである。
はシステムにインタフェイスされ得る。例えば、SCSIホ
ストアダプタ32はマルチバス及びストリーミングテープ
ドライブ36、フロッピディスクドライブ34に結合され、
さらにハードディスクドライバ38のような1又はそれ以
上の大容量記憶装置は周知のように接続され得る。ハー
ドディスクドライブは音声データ用の主メモリを設け、
さらにシステムソフトウエア用のメモリを設けることが
でき;マルチバスを経由して、ディスクドライブは間接
的にLICsのDSPsに結合される。さらに、マグネティック
テープコントローラボート42はストリーミングテープド
ライブ43にマルチバスをインタフェイスするために設け
られ得る。シリアルボード44はIODM44A、モデム44B、プ
リンタ44C及びユーザポート44Dのような複数のシリアル
装置に接続され得る。付加的通信手段がエサネットボー
ト46及びX.25ボード48を用いて設けられる。30から48と
表示される要素の電子及びインタフェイスの詳細は従来
よく知られているものである。
B.DSP動作 LICのDSPは下記のように「外の世界」からの音声信号
で通信する。音声帯活動の各チャンネルについて、所定
のサンプリング周期に等しい間隔で、DSPはサンプル値
(受信データ)を受け、さらにサンプル値(送信デー
タ)を送信する。データ受信及び送信はTDMハイウエイ
上で生じる。データサンプルは、8Khz、電話ネットワー
クで使用される標準音声−帯サンプリング周波数でアナ
ログデータをサンプリングするアナログインタフェイス
モジュールにより得られる。DSPは、固定周期に渡っ
て、固定数の受信ディジタルデータ点を集積してメモリ
の離散領域に記憶される受信「フレーム」を形成する。
出の送信データ点は同様に送信フレームに蓄積される。
この期間はフレーム期間と呼ばれ、さらに好ましくは2
2.5ミリ秒である。
で通信する。音声帯活動の各チャンネルについて、所定
のサンプリング周期に等しい間隔で、DSPはサンプル値
(受信データ)を受け、さらにサンプル値(送信デー
タ)を送信する。データ受信及び送信はTDMハイウエイ
上で生じる。データサンプルは、8Khz、電話ネットワー
クで使用される標準音声−帯サンプリング周波数でアナ
ログデータをサンプリングするアナログインタフェイス
モジュールにより得られる。DSPは、固定周期に渡っ
て、固定数の受信ディジタルデータ点を集積してメモリ
の離散領域に記憶される受信「フレーム」を形成する。
出の送信データ点は同様に送信フレームに蓄積される。
この期間はフレーム期間と呼ばれ、さらに好ましくは2
2.5ミリ秒である。
フレーム期間に渡り、DSPは、各活動チャンネルに対
して、DSPソフトウエアにより向けられるように、受信
フレーム及び送信フレームを処理する。音声−帯処理は
音声符号化、復合化、比較、トーン検出及び発生、音声
確認、テキスト−音声変換等のような多種の機能を具備
してもよい。多くがDSPの処理又は計算を要求する。か
くして、フレーム期間は送信及び受信データのフレーム
につき可能な計算の最大全数を決定する。
して、DSPソフトウエアにより向けられるように、受信
フレーム及び送信フレームを処理する。音声−帯処理は
音声符号化、復合化、比較、トーン検出及び発生、音声
確認、テキスト−音声変換等のような多種の機能を具備
してもよい。多くがDSPの処理又は計算を要求する。か
くして、フレーム期間は送信及び受信データのフレーム
につき可能な計算の最大全数を決定する。
C.適応ディジタルフィルタエコーキャンセル エコーキャンセルでの適応フィルタの使用は周知であ
る。代表的な適応ディジタルフィルタエコーキャンセラ
ーは図2に示されている。データは遠端源105から送信
されさらに音声メッセージシステムの受信器104に結合
される。一方、送信源102らの送信データa(k)は音
声メッセージシステムのどこかよそで発生する。エコー
経路110は送信データが遠端源データへ交差結合すると
きに生じ;エコーの付加的効果は蓄積器111と共に説明
される。適応ディジタルフィルタ108は感知すべきエコ
ー経路に平行に配設されされに、反転キャンセルデータ
を加算器109に与えることにより、エコー経路のエコー
をキャンセルする。フィルタはフィルタの可変係数のセ
ットに従ってデータ流れの個々のビットの値を変化させ
ることによりエコーをキャンセルする。係数値を変化さ
せることはフィルタ特性の対応変化を生じさせる。通常
3つの基本動作がエコー−キャンセルとして使用される
適応フィルタに生じる: 1.エコー評価の形成:フィルタが「送信」データを入力
しさらに「エコー評価」データを出力する。
る。代表的な適応ディジタルフィルタエコーキャンセラ
ーは図2に示されている。データは遠端源105から送信
されさらに音声メッセージシステムの受信器104に結合
される。一方、送信源102らの送信データa(k)は音
声メッセージシステムのどこかよそで発生する。エコー
経路110は送信データが遠端源データへ交差結合すると
きに生じ;エコーの付加的効果は蓄積器111と共に説明
される。適応ディジタルフィルタ108は感知すべきエコ
ー経路に平行に配設されされに、反転キャンセルデータ
を加算器109に与えることにより、エコー経路のエコー
をキャンセルする。フィルタはフィルタの可変係数のセ
ットに従ってデータ流れの個々のビットの値を変化させ
ることによりエコーをキャンセルする。係数値を変化さ
せることはフィルタ特性の対応変化を生じさせる。通常
3つの基本動作がエコー−キャンセルとして使用される
適応フィルタに生じる: 1.エコー評価の形成:フィルタが「送信」データを入力
しさらに「エコー評価」データを出力する。
2.残留の形成:残留データ(誤差データと呼ばれる)は
「受信」データからエコーー評価を差し引くことにより
処理される。残留は受信データ(エコーキャンセル受信
データを表示するから)を置換する。
「受信」データからエコーー評価を差し引くことにより
処理される。残留は受信データ(エコーキャンセル受信
データを表示するから)を置換する。
3.フィルタ係数の更新(適応):これはフィルタ係数を
更新する適応アルゴリズムに基づき、送信及び残留デー
タを入力する。
更新する適応アルゴリズムに基づき、送信及び残留デー
タを入力する。
フィルタタイプ及び適応(更新)アルゴリズムは性能
及びこの技術の計算要求を支配する。図2Aの適応フィル
タシステムは計算的には不経済である。
及びこの技術の計算要求を支配する。図2Aの適応フィル
タシステムは計算的には不経済である。
D.構成可能な適応ディジタルフィルタエコーキャンセラ
ー 本発明は適応ディジタル信号フィルタリングの形態を
使用して実現され、Cソース言語で書かれたDSP用計算
プログラムに実現される。好ましくはCコードはテスト
されデバッグされさらにDSPアセンブラコードに手でア
センブルされ、テキサスインストルメントから商業的に
入手できるDSPアセンブラプログラムによりアセンブル
されかつリンクされる。アセンブルされた対象コードは
従来のようにDSPに格納される。
ー 本発明は適応ディジタル信号フィルタリングの形態を
使用して実現され、Cソース言語で書かれたDSP用計算
プログラムに実現される。好ましくはCコードはテスト
されデバッグされさらにDSPアセンブラコードに手でア
センブルされ、テキサスインストルメントから商業的に
入手できるDSPアセンブラプログラムによりアセンブル
されかつリンクされる。アセンブルされた対象コードは
従来のようにDSPに格納される。
本発明のエコーキャンセラーの構造的配置は図3に示
される。本発明のエコーキャンセラーの機能的振る舞い
は図4に示され、図4は図3の動作の論理的状態を説明
する。該キャンセラーの特定の構成及び特徴は以下に説
明され、図4の動作説明がこれに続く。本発明の詳細
は、データ構造及び構成可能な定数の実現の最良な形態
を含み、付録Aとして添付されたCプログラミング言語
ソースコードモジュールにおいて明らかである。該モジ
ュールは「デフォルト(default)3.spc,」を具備し、
これはエコーキャンセラーの構成可能なパラメータを形
成するものであり、さらに「ec.h,」を具備し、これは
エコーキャンセラーに使用されるデータ構造を形成する
ものである。本発明はECと名付けられるC言語エコーキ
ャンセルソフトウエアモジュールに実現され、さらにい
くつかのサブルーチンおよび機能呼び出しを含む。ECモ
ジュールの状態移行は表1に示される条件につき生じ、
この条件は図4の状態移行矢に関連する。
される。本発明のエコーキャンセラーの機能的振る舞い
は図4に示され、図4は図3の動作の論理的状態を説明
する。該キャンセラーの特定の構成及び特徴は以下に説
明され、図4の動作説明がこれに続く。本発明の詳細
は、データ構造及び構成可能な定数の実現の最良な形態
を含み、付録Aとして添付されたCプログラミング言語
ソースコードモジュールにおいて明らかである。該モジ
ュールは「デフォルト(default)3.spc,」を具備し、
これはエコーキャンセラーの構成可能なパラメータを形
成するものであり、さらに「ec.h,」を具備し、これは
エコーキャンセラーに使用されるデータ構造を形成する
ものである。本発明はECと名付けられるC言語エコーキ
ャンセルソフトウエアモジュールに実現され、さらにい
くつかのサブルーチンおよび機能呼び出しを含む。ECモ
ジュールの状態移行は表1に示される条件につき生じ、
この条件は図4の状態移行矢に関連する。
1.一般的構造及びフィルタ動作 図3に示されるように、DSPからの送信データライン2
02は好ましくはキャンセル手段又はキャンセルモジュー
ル208及び適応手段又は適応/ウィンドゥモジュール220
の二つの分離したディジタルフィルタに結合される。音
声再生データは送信データ源204から提供される。エコ
ー経路はDTMF検出器210、音声認識モジュール211、及び
音声デコーダ212のような下流の機能までのライン206A
及び206Bについてのデータ信号の通過により形成され
る。フィルタ係数信号219及びディレイ信号218は、適応
制御230のコマンドについて適応モジュールからキャン
セルモジュール移転され得る。加算器216はキャンセル
モジュール信号を受信データ信号に印加してエコーのキ
ャンセルをもたらす。
02は好ましくはキャンセル手段又はキャンセルモジュー
ル208及び適応手段又は適応/ウィンドゥモジュール220
の二つの分離したディジタルフィルタに結合される。音
声再生データは送信データ源204から提供される。エコ
ー経路はDTMF検出器210、音声認識モジュール211、及び
音声デコーダ212のような下流の機能までのライン206A
及び206Bについてのデータ信号の通過により形成され
る。フィルタ係数信号219及びディレイ信号218は、適応
制御230のコマンドについて適応モジュールからキャン
セルモジュール移転され得る。加算器216はキャンセル
モジュール信号を受信データ信号に印加してエコーのキ
ャンセルをもたらす。
適応論理230は二つの核心機能の制御:「適応制御モ
ジュール220の「適応」機能及びキャンセルモジュール2
08の「キャンセル」機能を提供する。
ジュール220の「適応」機能及びキャンセルモジュール2
08の「キャンセル」機能を提供する。
適応機能はキャンセル機能から完全に独立である。適
応機能は下記理由のために非リアルタイムで動くと言わ
れている。適応機能は緩和された送信及び受信データフ
レームに作用しこのフレームは信号電力計算に基づく接
近試験に通過したものである。緩和された(送信&受
信)データフレームの処理は1又はそれ以上の経過フレ
ームを必要としてもよく、ここに経過フレームはフレー
ムの規則的な送信及び受信に言及するものである。
応機能は下記理由のために非リアルタイムで動くと言わ
れている。適応機能は緩和された送信及び受信データフ
レームに作用しこのフレームは信号電力計算に基づく接
近試験に通過したものである。緩和された(送信&受
信)データフレームの処理は1又はそれ以上の経過フレ
ームを必要としてもよく、ここに経過フレームはフレー
ムの規則的な送信及び受信に言及するものである。
かくして、図3のエコーキャンセルは送信及び受信デ
ータフレームを入力として取りさらに出力として「エコ
ーキャンセルされた」データフレーム(「残留」データ
フレーム)を送出しこのデータフレームはエコーが引か
れた受信データを表示するものである。該モジュールは
受信フレームをDSPにより実施される逐次信号処理動作
の全てに対する残留データフレームと置換する。かくし
て、エコーキャンセラーの動作は任意の他のDSPに対し
て透明である;次のキャンセルバッファデータが連続DS
Pモジュールにより見られるだけである。DTMFトーンの
生成期間中、受信信号の検出又は認識が代表的に要求さ
れないから、エコーキャンセラーは好ましくは、送信デ
ータが音声データの再生を表示するときのみすべてのチ
ャンネルに使用できる。かくして、音声メッセージシス
テムにおいて、システムがバードディスクドライブの一
つに又はメモリに記憶された音声ファイルメッセージを
再生するときのみ、エコーキャンセラーのキャンセルフ
ィルタは好ましくは活動的である。適応モジュールは連
続的に活動的である。しかしながら、キャンセラーはト
ーン及びシステムが要求する他の非音声信号の生成期間
中に許可され得る。
ータフレームを入力として取りさらに出力として「エコ
ーキャンセルされた」データフレーム(「残留」データ
フレーム)を送出しこのデータフレームはエコーが引か
れた受信データを表示するものである。該モジュールは
受信フレームをDSPにより実施される逐次信号処理動作
の全てに対する残留データフレームと置換する。かくし
て、エコーキャンセラーの動作は任意の他のDSPに対し
て透明である;次のキャンセルバッファデータが連続DS
Pモジュールにより見られるだけである。DTMFトーンの
生成期間中、受信信号の検出又は認識が代表的に要求さ
れないから、エコーキャンセラーは好ましくは、送信デ
ータが音声データの再生を表示するときのみすべてのチ
ャンネルに使用できる。かくして、音声メッセージシス
テムにおいて、システムがバードディスクドライブの一
つに又はメモリに記憶された音声ファイルメッセージを
再生するときのみ、エコーキャンセラーのキャンセルフ
ィルタは好ましくは活動的である。適応モジュールは連
続的に活動的である。しかしながら、キャンセラーはト
ーン及びシステムが要求する他の非音声信号の生成期間
中に許可され得る。
2.初期化 電話呼び出しの始めに、DSPについて活動的であるEC_
InitモジュールがEC_Varデータ構造の変数を初期化しさ
らにデータ及びフィルタ係数バッファをゼロに設定す
る。好ましくはフィルタバッファはストラクトアダプト
と呼ばれるデータ構造にあり、さらにそれぞれは180デ
ィジタルデータ点を含み、これらは1フレームデータ又
は22.5ミリ秒のリアルタイム音声を表示する。
InitモジュールがEC_Varデータ構造の変数を初期化しさ
らにデータ及びフィルタ係数バッファをゼロに設定す
る。好ましくはフィルタバッファはストラクトアダプト
と呼ばれるデータ構造にあり、さらにそれぞれは180デ
ィジタルデータ点を含み、これらは1フレームデータ又
は22.5ミリ秒のリアルタイム音声を表示する。
次の制御はEC_controlモジュールに伝えられ、EC_pow
er、EC_adap、EC_window、EC_filter、EC_getRSP、及び
EC_tailと名付けられたルーチンへの呼び出しを用い
て、適応制御230を実現する。
er、EC_adap、EC_window、EC_filter、EC_getRSP、及び
EC_tailと名付けられたルーチンへの呼び出しを用い
て、適応制御230を実現する。
3.データ入手及び出力基準試験 係数がキャンセルフィルタに送られ得る前にデータは
適応のために要求される。適応/ウィンドゥモジュール
220は緩和された送信及び受信データフレームに作用
し、このフレームが受入れ試験を通過したものである。
対照的に、従来の適応フィルタエコーキャンセラーは送
信及び受信データのすべてに作用している。また、本発
明では、生成された残留データは受信データを置換しな
い。
適応のために要求される。適応/ウィンドゥモジュール
220は緩和された送信及び受信データフレームに作用
し、このフレームが受入れ試験を通過したものである。
対照的に、従来の適応フィルタエコーキャンセラーは送
信及び受信データのすべてに作用している。また、本発
明では、生成された残留データは受信データを置換しな
い。
図4の状態300及び306は適応すべきデータを初期に得
るために使用される論理を示す。EC_PRE_DATA状態300は
初期化後に入れられる。矢300Aにより示されるように、
ブール変数psetが真になるまで[!pset*cycle*(mode
!=null)and(mode==null)*!hInit]適応制御230
が状態300にとどまる。
るために使用される論理を示す。EC_PRE_DATA状態300は
初期化後に入れられる。矢300Aにより示されるように、
ブール変数psetが真になるまで[!pset*cycle*(mode
!=null)and(mode==null)*!hInit]適応制御230
が状態300にとどまる。
EC_powerルーチンはEC_PRE_DATA及びEC_POST_DATA
(状態300&306)に呼び出されフレームにつき出力基準
測定を行う。送信データの非常に低いレベル期間中の適
応が好ましくない結果を生むから、送信データ出力が所
定閾を越えるときのみ適応は行われる;EC_powerこの試
験を行う。
(状態300&306)に呼び出されフレームにつき出力基準
測定を行う。送信データの非常に低いレベル期間中の適
応が好ましくない結果を生むから、送信データ出力が所
定閾を越えるときのみ適応は行われる;EC_powerこの試
験を行う。
EC_power試験が行われる(適応及びキャンセルが始ま
る)妥当なデータのフレーム数は代表的な経験的収束率
によって決定される固定数に設定される。EC_powerがEC
_PRE_DATAから呼び出されるとき、フレーム数は好まし
くは5つのフレームである。EC_powerがEC_POST_DATAか
ら呼び出されるとき、2つのフレームの方が好まれる。
これらの数は構成可能である。適当なデータが得られた
後に制御は適応機能に伝えられる。もし本発明がEC_PRE
_DATA状態にあるなら、[(mode!=null)*pset]が真
であるとき、制御は矢300cを基にEC_PRE_ADAPT状態302
に伝えられる。もしEC_POST_DATA状態が活動的なら、制
御はEC_POST_ADAPTに伝えられる。
る)妥当なデータのフレーム数は代表的な経験的収束率
によって決定される固定数に設定される。EC_powerがEC
_PRE_DATAから呼び出されるとき、フレーム数は好まし
くは5つのフレームである。EC_powerがEC_POST_DATAか
ら呼び出されるとき、2つのフレームの方が好まれる。
これらの数は構成可能である。適当なデータが得られた
後に制御は適応機能に伝えられる。もし本発明がEC_PRE
_DATA状態にあるなら、[(mode!=null)*pset]が真
であるとき、制御は矢300cを基にEC_PRE_ADAPT状態302
に伝えられる。もしEC_POST_DATA状態が活動的なら、制
御はEC_POST_ADAPTに伝えられる。
EC_powerが出力基準を要求しデータフレームを適応状
態に伝えるので、5以上のフレーム(又はもしPOST_DAT
Aにあれば2つのフレーム)EC_powerにより試験される
であろう。しかしながら、5つの連続するフレームがEC
_powerの出力を満たすまでブール変数psetは真に設定さ
れないであろう。
態に伝えるので、5以上のフレーム(又はもしPOST_DAT
Aにあれば2つのフレーム)EC_powerにより試験される
であろう。しかしながら、5つの連続するフレームがEC
_powerの出力を満たすまでブール変数psetは真に設定さ
れないであろう。
4.適応及び適応制御 図4に示されるように、適応機能は二つのモード:
「pre−adapt」モード(図4の状態300、302、及び30
4)及び「post−adapt」モード(状態306、308、及び31
0)で動作する。これらのモード(及び状態のグルー
プ)は適応機能を支配するパラメータでのみ異なる。前
適応(pre−adapt)パラメータは代表的に後適応パラメ
ータ(post−adapt)パラメータより速い適応に対して
設計される。前適応モードで、エコーキャンセラーは初
期適応レベルを設定する。
「pre−adapt」モード(図4の状態300、302、及び30
4)及び「post−adapt」モード(状態306、308、及び31
0)で動作する。これらのモード(及び状態のグルー
プ)は適応機能を支配するパラメータでのみ異なる。前
適応(pre−adapt)パラメータは代表的に後適応パラメ
ータ(post−adapt)パラメータより速い適応に対して
設計される。前適応モードで、エコーキャンセラーは初
期適応レベルを設定する。
前適応は好ましくはいくつかの構成可能な離散ステッ
プを含む。
プを含む。
マスクされた白色ノイズ「バースト(burst)」が好
ましくは初期エコーレベルを設定するのに使用される。
電話呼び出しの初期では、バースト機能は送信データと
して、構成可能なトーン(信号)によりマスクされ、低
レベル白色ノイズのバーストを生成する。送信及び受信
データは普通にして適応機能に入力され、そして前処理
は進む。白色ノイズはかくしてトレイニング信号として
働く。バースト適応の使用はオン又はオフに設定され得
る。ノイズ−生成機能がDSP再生機能より少ない計算努
力を有意義に要求するので(これは通常音声減圧を含む
ので)、トーンを形成するバースト適応は実質的に減少
される起動時間(キャンセル機能が働く前の時間であ
る)を考慮する。さらに、白色ノイズ源が音声よりもよ
り「リッチ周波数」であるので、バースト適応はエコー
キャンセル性能を改良する;結果として、適応結果はよ
り正確なエコーモデルに至。構成可能にマスクトーンは
選択されることによりバーストの可聴インパクトは低く
さらにDTMFsは又は音声を入力する他端での人による、
受信データの歪みは小さくなる。マスクトーンとしてリ
ングトーンを選択することは最もよく考慮される。
ましくは初期エコーレベルを設定するのに使用される。
電話呼び出しの初期では、バースト機能は送信データと
して、構成可能なトーン(信号)によりマスクされ、低
レベル白色ノイズのバーストを生成する。送信及び受信
データは普通にして適応機能に入力され、そして前処理
は進む。白色ノイズはかくしてトレイニング信号として
働く。バースト適応の使用はオン又はオフに設定され得
る。ノイズ−生成機能がDSP再生機能より少ない計算努
力を有意義に要求するので(これは通常音声減圧を含む
ので)、トーンを形成するバースト適応は実質的に減少
される起動時間(キャンセル機能が働く前の時間であ
る)を考慮する。さらに、白色ノイズ源が音声よりもよ
り「リッチ周波数」であるので、バースト適応はエコー
キャンセル性能を改良する;結果として、適応結果はよ
り正確なエコーモデルに至。構成可能にマスクトーンは
選択されることによりバーストの可聴インパクトは低く
さらにDTMFsは又は音声を入力する他端での人による、
受信データの歪みは小さくなる。マスクトーンとしてリ
ングトーンを選択することは最もよく考慮される。
十分なデータが正確な前適応に対して処理されるのを
確保するために、制御がEC_PRE_WINDOW状態304に渡らせ
る前に5つのデータフレームは状態302に適応されねば
ならない。5つのフレームが適応モジュールによる受信
されるときブール変数収束は真に設定される。かくし
て、convが真ならば制御は矢302Aを基に状態304に渡ら
せられる。いかなる収束も生ぜずさらに不十分なデータ
が受信されるならば([!conv*!pest]が真である)制
御は矢302Aを基に状態300に渡らせられる。対照して、
もし[!conv*!pset]が真ならば制御は302Aを基にEC_a
daptに渡らせられ、さらにEC_PRE_ADAPTに戻される。
確保するために、制御がEC_PRE_WINDOW状態304に渡らせ
る前に5つのデータフレームは状態302に適応されねば
ならない。5つのフレームが適応モジュールによる受信
されるときブール変数収束は真に設定される。かくし
て、convが真ならば制御は矢302Aを基に状態304に渡ら
せられる。いかなる収束も生ぜずさらに不十分なデータ
が受信されるならば([!conv*!pest]が真である)制
御は矢302Aを基に状態300に渡らせられる。対照して、
もし[!conv*!pset]が真ならば制御は302Aを基にEC_a
daptに渡らせられ、さらにEC_PRE_ADAPTに戻される。
もしモード変数がnullに設定されれば、状態302(及
び前適応)は完全にスキップされ得る。かくして、もし
[mode==null*hInit]ならば、初期化はなされさら
に制御は矢300Aを基に状態304に渡らせられる。例え
ば、外側のアプリケーションプログラムECが一部をDSP
へ再接続しさらにいかなる適応も所望されないとき、こ
の制御経路は使用される。
び前適応)は完全にスキップされ得る。かくして、もし
[mode==null*hInit]ならば、初期化はなされさら
に制御は矢300Aを基に状態304に渡らせられる。例え
ば、外側のアプリケーションプログラムECが一部をDSP
へ再接続しさらにいかなる適応も所望されないとき、こ
の制御経路は使用される。
一般に従来の設計の「符号−符号」最小自乗平均(LM
S)アルゴリズムを用いて、適応制御は状態304、310の
ルーチンECに実現される。構成可能「ステップサイズ」
パラメータは収束後に適応率及び残留誤差を決定するの
を援助する。しかしながら、6−サンプルディレイは適
応フィルタの入力に生じる。これば、ステーション−ル
ープラインインタフェイスモジュールに対する送信及び
受信間での観測されるハードウエア依存ディレイの原因
となる。このディレイは図5におけるトリップディレイ
として示される。ディレイ後に、適応及びキャンセルは
ここに記載されるように連続する。
S)アルゴリズムを用いて、適応制御は状態304、310の
ルーチンECに実現される。構成可能「ステップサイズ」
パラメータは収束後に適応率及び残留誤差を決定するの
を援助する。しかしながら、6−サンプルディレイは適
応フィルタの入力に生じる。これば、ステーション−ル
ープラインインタフェイスモジュールに対する送信及び
受信間での観測されるハードウエア依存ディレイの原因
となる。このディレイは図5におけるトリップディレイ
として示される。ディレイ後に、適応及びキャンセルは
ここに記載されるように連続する。
5.キャンセル機能 キャンセル機能は、エコー評価を生成するフィルタ20
8からなり、入力としてライン206Bに送信データを取
り、残留データを生成するために加算器216を使用する
受信データからエコー評価を引き去ることが続く。残留
データは受信データを置換し、かくしてキャンセル機能
を実行する。キャンセル機能は連続的に送信及び受信デ
ータのすべてに作用する。
8からなり、入力としてライン206Bに送信データを取
り、残留データを生成するために加算器216を使用する
受信データからエコー評価を引き去ることが続く。残留
データは受信データを置換し、かくしてキャンセル機能
を実行する。キャンセル機能は連続的に送信及び受信デ
ータのすべてに作用する。
電話呼び出しの初めの期間中、キャンセル機能は作用
しない。キャンセルフィルタ係数は最も近くの適応フィ
ルタ係数から周期的に導き出される点で、キャンセル機
能POST_ADAPと共に一致して作用する。かくしてキャン
セルフィルタ係数は進行中の適応を反映する。
しない。キャンセルフィルタ係数は最も近くの適応フィ
ルタ係数から周期的に導き出される点で、キャンセル機
能POST_ADAPと共に一致して作用する。かくしてキャン
セルフィルタ係数は進行中の適応を反映する。
インパルス応答(「クリック(かちっという音)」)
はEC_initルーチンでキャンセルフィルタを初期化する
のに使用される。ディジタルインパルス記録は実際の電
話呼び出し期間中に使用されインパルス応答サンプル
(以下のセクション7を参照)を得る。電話呼び出し期
間中、記録されたインパルス応答サンプルは、適当にウ
ィンドゥが付けられ、並べられ、非巡回型(FIR)のキ
ャンセルフィルタの係数を初期化するのに使用され得
る。インパルスは二つの主利益を有する「トレイニング
信号」を果たす。第1には、インパルスは、その機能を
果たすのに無視できるほどの計算努力を要求するから、
適応の前適応モードと関連して、(その期間中キャンセ
ル機能が作用せず)、起動ディレイを最小にする。第2
には、インパルスは無視できるほどの可聴インパクトを
有し、やっと気づくほどのクリックとして聞こえるもの
である。
はEC_initルーチンでキャンセルフィルタを初期化する
のに使用される。ディジタルインパルス記録は実際の電
話呼び出し期間中に使用されインパルス応答サンプル
(以下のセクション7を参照)を得る。電話呼び出し期
間中、記録されたインパルス応答サンプルは、適当にウ
ィンドゥが付けられ、並べられ、非巡回型(FIR)のキ
ャンセルフィルタの係数を初期化するのに使用され得
る。インパルスは二つの主利益を有する「トレイニング
信号」を果たす。第1には、インパルスは、その機能を
果たすのに無視できるほどの計算努力を要求するから、
適応の前適応モードと関連して、(その期間中キャンセ
ル機能が作用せず)、起動ディレイを最小にする。第2
には、インパルスは無視できるほどの可聴インパクトを
有し、やっと気づくほどのクリックとして聞こえるもの
である。
図3のキャンセルフィルタ208はEC_filterルーチンで
実現され、非巡回型(FIR)フィルタを形成し、受信デ
ータからエコーをキャンセルするものである。図4の矢
305により指示されるように、適応制御230は、サイクル
変数(以下に説明される)が偽であるかぎり、すなわ
ち、いかなるDSP処理サイクルも利用できないかぎり、
状態305にとどまる。キャンセルフィルタは好ましくは3
2係数で実現されるが、適応フィルタは好ましくは48の
係数を有する。キャンセルフィルタは適応フィルタより
も少ない係数を有し計算の重荷を負わせることなく高分
解能を可能にし、キャンセルフィルタでの係数の数に高
度に依存するものである。48の係数は6.00ミリ秒に対応
し、実際的に観測されるエコー期間を補償するように実
際的に決定されたものである。キャンセルフィルタへの
移行のために48の係数から32の選択は処理EC_windowで
なされ、図4の状態304及び310として示されるように、
ルーチンEC_PRE_WINDOW及びEC_post_windowで実現され
る。48の適応係数から、32隣接係数の複数のウィンドゥ
が選択され、さらにウィンドゥでのデータ点すべての前
エネルギーはエネルギーレベルの自乗和を計算すること
により決定される。最大エネルギー又は自乗の最大和を
有するウィンドゥ選択される。どんな閾検出も使用され
ない;むしろ最も隣接する32のタップが選択される。EC
_window処理は、第1の選択されたフィルタ係数前に出
力されるディレイ間隔信号219を生成する。選択された
ウィンドゥは係数の隣接セットであり、効果的に増加す
る。
実現され、非巡回型(FIR)フィルタを形成し、受信デ
ータからエコーをキャンセルするものである。図4の矢
305により指示されるように、適応制御230は、サイクル
変数(以下に説明される)が偽であるかぎり、すなわ
ち、いかなるDSP処理サイクルも利用できないかぎり、
状態305にとどまる。キャンセルフィルタは好ましくは3
2係数で実現されるが、適応フィルタは好ましくは48の
係数を有する。キャンセルフィルタは適応フィルタより
も少ない係数を有し計算の重荷を負わせることなく高分
解能を可能にし、キャンセルフィルタでの係数の数に高
度に依存するものである。48の係数は6.00ミリ秒に対応
し、実際的に観測されるエコー期間を補償するように実
際的に決定されたものである。キャンセルフィルタへの
移行のために48の係数から32の選択は処理EC_windowで
なされ、図4の状態304及び310として示されるように、
ルーチンEC_PRE_WINDOW及びEC_post_windowで実現され
る。48の適応係数から、32隣接係数の複数のウィンドゥ
が選択され、さらにウィンドゥでのデータ点すべての前
エネルギーはエネルギーレベルの自乗和を計算すること
により決定される。最大エネルギー又は自乗の最大和を
有するウィンドゥ選択される。どんな閾検出も使用され
ない;むしろ最も隣接する32のタップが選択される。EC
_window処理は、第1の選択されたフィルタ係数前に出
力されるディレイ間隔信号219を生成する。選択された
ウィンドゥは係数の隣接セットであり、効果的に増加す
る。
ウィンドゥを付けることは図5を参照して理解される
ことができ、図5は、それぞれエコー振幅及び時間を表
す二つの軸500、502としてエコー波形の一例を表す。第
1の波形504は、例えば、遠端エコーを表し、さらに第
2の波形506はより大きな大きさの近端エコーを表す。
当業者が認めるように、波形504、506は単なる例であ
り、さらに実際の波形は異なる輪郭を有するであろう。
ゼロエコー振幅のハードウエア依存トリップディレイ
は、矢508により示されるように、経験的に知られ、第
1のエコーに先行するものである。双方の波形の全期間
は計算資源を保存する以外は任意であり、システム50タ
ップのように、nTapsAタップの最大を考慮する。プログ
ラム変数nTapsAは適応用のタップの数の第1タップカウ
ントを形成し;nTapsFはフィルタ用タップの数を形成す
る第2のタップカウントである。
ことができ、図5は、それぞれエコー振幅及び時間を表
す二つの軸500、502としてエコー波形の一例を表す。第
1の波形504は、例えば、遠端エコーを表し、さらに第
2の波形506はより大きな大きさの近端エコーを表す。
当業者が認めるように、波形504、506は単なる例であ
り、さらに実際の波形は異なる輪郭を有するであろう。
ゼロエコー振幅のハードウエア依存トリップディレイ
は、矢508により示されるように、経験的に知られ、第
1のエコーに先行するものである。双方の波形の全期間
は計算資源を保存する以外は任意であり、システム50タ
ップのように、nTapsAタップの最大を考慮する。プログ
ラム変数nTapsAは適応用のタップの数の第1タップカウ
ントを形成し;nTapsFはフィルタ用タップの数を形成す
る第2のタップカウントである。
波形504、506の双方のキャンセルが所望される。不幸
にもDSP計算制限がnTapsFタップ(矢512、514)のキャ
ンセルにより最もよく使用される。かくして、資源が制
限されるから、第2の波形506はより重大なエコーであ
り、さらにそのキャンセルはより望ましい。第2の波形
は「よりよいウィンドゥ」であり、第1の波形よりもキ
ャンセルを適用すべきものである。
にもDSP計算制限がnTapsFタップ(矢512、514)のキャ
ンセルにより最もよく使用される。かくして、資源が制
限されるから、第2の波形506はより重大なエコーであ
り、さらにそのキャンセルはより望ましい。第2の波形
は「よりよいウィンドゥ」であり、第1の波形よりもキ
ャンセルを適用すべきものである。
従来のエコーキャンセラーでは、nTapsfキャンセル信
号は、矢印512により示されるように、波形のスタート
で適用されるであろう。図3の本発明では、適用制御23
0により適応/ウィンドゥモジュール220は図5の矢514
のように表されディレイ値219を生成する。継ぎにnTaps
F誤差信号は矢516の位置に出力される。結果として第2
の波形506はキャンセルされ、より良い性能に至る。
号は、矢印512により示されるように、波形のスタート
で適用されるであろう。図3の本発明では、適用制御23
0により適応/ウィンドゥモジュール220は図5の矢514
のように表されディレイ値219を生成する。継ぎにnTaps
F誤差信号は矢516の位置に出力される。結果として第2
の波形506はキャンセルされ、より良い性能に至る。
もしEC_filter(状態305)が活動的であり、DSPサイ
クルが収束が生じなかったときに(i.e.[!conv*cycl
e]が真なら),利用できるようになるならば、制御は
矢305Bを基にEC_POST_WINDOWに渡らせられ、係数のウィ
ンドゥをキャンセルフィルタに移すようにする。もしい
かなるサイクルも利用できなければ([!cycle]が真な
らば)、制御は矢310Bを基にさらなる適応が生じる状態
305に渡らせられる。
クルが収束が生じなかったときに(i.e.[!conv*cycl
e]が真なら),利用できるようになるならば、制御は
矢305Bを基にEC_POST_WINDOWに渡らせられ、係数のウィ
ンドゥをキャンセルフィルタに移すようにする。もしい
かなるサイクルも利用できなければ([!cycle]が真な
らば)、制御は矢310Bを基にさらなる適応が生じる状態
305に渡らせられる。
動作において、もしDSPサイクルが利用(サイクルが
真)ならば、矢304A,310Aに示されるように、適応制御
はEC_PRE_WINDOW又はEC_POST_WINDOWにとどまる。隣接
タップの最も良いセットが見つけられさらに適応制御が
前適応モードにあるとき、制御は矢304Bを基に状態305
に渡され、これにより選択されたタップのセットpreCon
vはキャンセルフィルタに移行される。もし後適応モー
ドが活動的ならば、制御は矢310Bを基に状態305に渡さ
れさらにキャンセルフィルタ係数は更新される。
真)ならば、矢304A,310Aに示されるように、適応制御
はEC_PRE_WINDOW又はEC_POST_WINDOWにとどまる。隣接
タップの最も良いセットが見つけられさらに適応制御が
前適応モードにあるとき、制御は矢304Bを基に状態305
に渡され、これにより選択されたタップのセットpreCon
vはキャンセルフィルタに移行される。もし後適応モー
ドが活動的ならば、制御は矢310Bを基に状態305に渡さ
れさらにキャンセルフィルタ係数は更新される。
6.サイクルスチール特徴 余分の利用できるDSPサイクルを利用するために、
「サイクルスチール」特徴が実現される。従来技術で知
られているように、DSPは単一チャンネルで多種タイプ
の音声−体活動を処理できる;各活動はDSP資源を消費
する。各フレームはDSP計算サイクルの有限数に対応
し、このため動作の有限数が各フレーム期間中に必要と
されるに過ぎない。役に立てられるチャンネルにそれぞ
れについて要求される活動が一定のフレームについて完
全ならば、次の受信及び送信フレームが得られるまで通
常DSPはアイドリングする。本発明では、このアイドリ
ング周期は、エコーキャンセラーにより要求される適応
計算を実行するように使用される。この特徴は「サイク
ル−スチール」機能と呼ばれる。
「サイクルスチール」特徴が実現される。従来技術で知
られているように、DSPは単一チャンネルで多種タイプ
の音声−体活動を処理できる;各活動はDSP資源を消費
する。各フレームはDSP計算サイクルの有限数に対応
し、このため動作の有限数が各フレーム期間中に必要と
されるに過ぎない。役に立てられるチャンネルにそれぞ
れについて要求される活動が一定のフレームについて完
全ならば、次の受信及び送信フレームが得られるまで通
常DSPはアイドリングする。本発明では、このアイドリ
ング周期は、エコーキャンセラーにより要求される適応
計算を実行するように使用される。この特徴は「サイク
ル−スチール」機能と呼ばれる。
サイクル−スチール機能を実現するために、ブルー変
数「サイクル」はDSPメモリストアに設けられる。全て
のチャンネル用の要求処理が現在フレーム期間に対して
達成される後に適応制御はリアルタイムが利用できるか
を決定する;もしそうならば、「サイクル」が真にセッ
トされる。利用できるリアルタイムが完全に消費される
まで、図4に示されるように、EC_control処理は呼び出
され、EC_adaptが呼び出されるようにし、適応が緩和さ
れる点の全数のサブセットに実行されるのを可能にす
る。かくして、十分なサイクルが「スチールされ(stol
en)」得るならば、EC_controlに対する多呼がなされて
もよい。
数「サイクル」はDSPメモリストアに設けられる。全て
のチャンネル用の要求処理が現在フレーム期間に対して
達成される後に適応制御はリアルタイムが利用できるか
を決定する;もしそうならば、「サイクル」が真にセッ
トされる。利用できるリアルタイムが完全に消費される
まで、図4に示されるように、EC_control処理は呼び出
され、EC_adaptが呼び出されるようにし、適応が緩和さ
れる点の全数のサブセットに実行されるのを可能にす
る。かくして、十分なサイクルが「スチールされ(stol
en)」得るならば、EC_controlに対する多呼がなされて
もよい。
処理効果をさらに容易にするために、フレームセグメ
ント技術が使用される。各フレームはセグメントの整数
に分割され、それぞれはタップの予め規定された数を含
む。サイクルスチールルーチンは、十分なDSPリアルタ
イムが一つのセグメントを処理するのに利用されるかを
決定する。もしそうならば、セグメントは適応され続け
る。フレームについてセグメントサイズ及びセグメント
の数は付録Aのモジュールに規定される。
ント技術が使用される。各フレームはセグメントの整数
に分割され、それぞれはタップの予め規定された数を含
む。サイクルスチールルーチンは、十分なDSPリアルタ
イムが一つのセグメントを処理するのに利用されるかを
決定する。もしそうならば、セグメントは適応され続け
る。フレームについてセグメントサイズ及びセグメント
の数は付録Aのモジュールに規定される。
サイクル変数は図4のほとんど全ての状態移行経路で
テストされる。そのため、サイクル利用はほとんど全て
の状態移行に対して述語である。この配置によりキャン
セルフィルタの更新が代表的な音声メッセージ又は音声
応答環境で秒当たり多数回生じるのを可能にする。かく
して、DSPにより処理されるデータのうち、利用できる
リアルタイムに比例する割合が適応に対して使用される
だけである。さらに、この割合は、苛酷なDSP利用条件
下でさえも、見つけられ、音声システムでエコーキャン
セル性能の所望レベルに対して十分である。
テストされる。そのため、サイクル利用はほとんど全て
の状態移行に対して述語である。この配置によりキャン
セルフィルタの更新が代表的な音声メッセージ又は音声
応答環境で秒当たり多数回生じるのを可能にする。かく
して、DSPにより処理されるデータのうち、利用できる
リアルタイムに比例する割合が適応に対して使用される
だけである。さらに、この割合は、苛酷なDSP利用条件
下でさえも、見つけられ、音声システムでエコーキャン
セル性能の所望レベルに対して十分である。
7.エコーキャンセラーパラメータの構成可能性 さらにエコーキャンセラーに使用される多種パラメー
タは、構成可能であり、すなわち、信号処理システム
(エコーキャンセラーを含む)が使用されている期間、
変えられてもよい。パラメータが「飛行中」に調整され
た特定エコー特徴及び利用できる処理出力を補償するの
で、パラメータの構成可能性は有利である。現在具体化
されたように、音声メッセージシステムが使用されてい
る期間、しかし本発明を含むアプリケーションがオフ−
ライン又は無能になる期間、本発明は再構成され得る。
パラメータ値は変えられさらにアプリケーションはDSP
に再ロードされる。
タは、構成可能であり、すなわち、信号処理システム
(エコーキャンセラーを含む)が使用されている期間、
変えられてもよい。パラメータが「飛行中」に調整され
た特定エコー特徴及び利用できる処理出力を補償するの
で、パラメータの構成可能性は有利である。現在具体化
されたように、音声メッセージシステムが使用されてい
る期間、しかし本発明を含むアプリケーションがオフ−
ライン又は無能になる期間、本発明は再構成され得る。
パラメータ値は変えられさらにアプリケーションはDSP
に再ロードされる。
パラメータの構成可能性は多くの点で有利である。構
成可能性を実現するために、全てのエコーキャンセル特
性は、付録Aに示されるように、ソフトウエア変数又は
定数として表され、さらにこれらのパラメータは、メッ
セージシステムが使用されている期間に、連続的に変え
られてもよい。構成可能パラメータは付録Aの不履行3.
spcモジュール(モード依存パラメータ仕様の表)にリ
スト化されている。
成可能性を実現するために、全てのエコーキャンセル特
性は、付録Aに示されるように、ソフトウエア変数又は
定数として表され、さらにこれらのパラメータは、メッ
セージシステムが使用されている期間に、連続的に変え
られてもよい。構成可能パラメータは付録Aの不履行3.
spcモジュール(モード依存パラメータ仕様の表)にリ
スト化されている。
構成可能性はシステム側の要求を履行するのに望まし
い。音声メッセージ/応答システムに接続される装置の
タイプの変形に起因して、あるパラメータ選択はより最
適であってもよい。例えば、あるディジタルネットワー
クにおいて、エコーディレイはアナログシステムにおけ
るよりも有意義により長い。かくして、適応フィルタの
「平坦」ディレイパラメータを増加しエコーの非トリビ
アルセクションのモデル/一層多くの数のものに適応を
与えることは有利であるかもしれない。
い。音声メッセージ/応答システムに接続される装置の
タイプの変形に起因して、あるパラメータ選択はより最
適であってもよい。例えば、あるディジタルネットワー
クにおいて、エコーディレイはアナログシステムにおけ
るよりも有意義により長い。かくして、適応フィルタの
「平坦」ディレイパラメータを増加しエコーの非トリビ
アルセクションのモデル/一層多くの数のものに適応を
与えることは有利であるかもしれない。
第2には、構成可能性は所望エコー抑圧性能の調整を
可能にする。エコーキャンセルパラメータは一定のシス
テムに対して異なる性能目的を取引するように調整され
るようにしてもよい。エコーキャンセルの重大の特徴は
常に機能的であるにちがいないということである。「起
動時間」、すなわちキャンセルフィルタが使用される前
に呼び出しの最初のディレイは、この時間中にエコーキ
ャンセルの利益が経験されないから、減少される必要が
あってもよい。起動時間を減少させるために、(エコー
性能の初期により低いレベルを形成するがより速く形成
する)適応機能の前適応モードに対するより短い期間を
選択してもよい。
可能にする。エコーキャンセルパラメータは一定のシス
テムに対して異なる性能目的を取引するように調整され
るようにしてもよい。エコーキャンセルの重大の特徴は
常に機能的であるにちがいないということである。「起
動時間」、すなわちキャンセルフィルタが使用される前
に呼び出しの最初のディレイは、この時間中にエコーキ
ャンセルの利益が経験されないから、減少される必要が
あってもよい。起動時間を減少させるために、(エコー
性能の初期により低いレベルを形成するがより速く形成
する)適応機能の前適応モードに対するより短い期間を
選択してもよい。
構成可能性はシステムがリアルタイム制御を感知する
のを可能にする。例えば、新特徴を結合して、それぞれ
の特徴はDSP処理タイムを要求し、より少ない又はより
多いリアルタイムがエコーキャンセルに対して利用でき
るようにしてもよい。モジュールの構成可能性によりエ
コーキャンセラー性能の低下がこのような新特徴に対し
て取引されるのを可能にする。
のを可能にする。例えば、新特徴を結合して、それぞれ
の特徴はDSP処理タイムを要求し、より少ない又はより
多いリアルタイムがエコーキャンセルに対して利用でき
るようにしてもよい。モジュールの構成可能性によりエ
コーキャンセラー性能の低下がこのような新特徴に対し
て取引されるのを可能にする。
8.ディジタルエコーインパルス応答記録 任意の電話接続用音声メッセージ/応答システムにつ
いてディジタル的に各インパルス応答を記録することは
エコーの特徴化を可能にする。これは時間領域エコー移
行特徴(及びそのため周波数領域特徴)を正確に測定
し、さらに検査によっても、電話接続に沿ったエコーの
ピンポイント源、相対大きさ、ディレイ等に対する応答
を使用できる。
いてディジタル的に各インパルス応答を記録することは
エコーの特徴化を可能にする。これは時間領域エコー移
行特徴(及びそのため周波数領域特徴)を正確に測定
し、さらに検査によっても、電話接続に沿ったエコーの
ピンポイント源、相対大きさ、ディレイ等に対する応答
を使用できる。
E.結論 かくして、本発明はエコーキャンセラーに従来技術よ
りも多くの利益を提供する。例えば、本発明は増加され
る計算効率を提示する。「適応」機能をエコーキャンセ
ラーの「キャンセル」機能から分離することにより適応
機能の設計がリアルタイムから必然的に自由になること
が可能になる。キャンセル機能は、規定によりそうしな
ければならないように、リアルタイムで動作する。また
データ緩和はより多くの計算効率に至る。適応機能は、
出力基準を通過した送信及び受信データの緩和されたフ
レームに作用し、さらに他のDSP機能が達成された後に
全ての利用できるリアルタイムを使用する。かくして、
DSPにより処理されたデータの中で、利用できるリアル
タイムに比例する割合が適応に使用されるに過ぎない。
適応は「サイクル−スチール」機能により本発明ではス
ピードアップされる。DSPの任意のアイドル周期は、エ
コーキャンセラーにより要求される適応計算を実行する
のに使用される。ウィンドゥを付ける技術はキャンセル
フィルタ係数の導出のために使用される。適応及びキャ
ンセル双方のフィルタは非巡回(FIR)型である。最大
の大きさを有する係数はエコーの最大の減少を生成す
る。そのため、リアルタイムにより可能にされる最大長
さの長方形ノウィンドゥは適応係数に適用される。自乗
計算の和はウィンドゥ化された係数について実行され
る。最大蓄積を生成するウィンドゥはキャンセルフィル
タのために使用すべき係数の最良セットとして選択され
る。かくして、キャンセルフィルタは乗算の減少された
数を要求し又はフィルタリング中の動作を蓄積する。本
発明は前適応モードを使用して起動(収束)時間を最少
にする。
りも多くの利益を提供する。例えば、本発明は増加され
る計算効率を提示する。「適応」機能をエコーキャンセ
ラーの「キャンセル」機能から分離することにより適応
機能の設計がリアルタイムから必然的に自由になること
が可能になる。キャンセル機能は、規定によりそうしな
ければならないように、リアルタイムで動作する。また
データ緩和はより多くの計算効率に至る。適応機能は、
出力基準を通過した送信及び受信データの緩和されたフ
レームに作用し、さらに他のDSP機能が達成された後に
全ての利用できるリアルタイムを使用する。かくして、
DSPにより処理されたデータの中で、利用できるリアル
タイムに比例する割合が適応に使用されるに過ぎない。
適応は「サイクル−スチール」機能により本発明ではス
ピードアップされる。DSPの任意のアイドル周期は、エ
コーキャンセラーにより要求される適応計算を実行する
のに使用される。ウィンドゥを付ける技術はキャンセル
フィルタ係数の導出のために使用される。適応及びキャ
ンセル双方のフィルタは非巡回(FIR)型である。最大
の大きさを有する係数はエコーの最大の減少を生成す
る。そのため、リアルタイムにより可能にされる最大長
さの長方形ノウィンドゥは適応係数に適用される。自乗
計算の和はウィンドゥ化された係数について実行され
る。最大蓄積を生成するウィンドゥはキャンセルフィル
タのために使用すべき係数の最良セットとして選択され
る。かくして、キャンセルフィルタは乗算の減少された
数を要求し又はフィルタリング中の動作を蓄積する。本
発明は前適応モードを使用して起動(収束)時間を最少
にする。
本発明はここに特に記載される以外の多くの点で実施
されるかもしれない。例えば、異なる量のタップがウィ
ンドゥ機能に使用され得る。かくして、本発明は添付ク
レームの全範囲を与えられるべきである。
されるかもしれない。例えば、異なる量のタップがウィ
ンドゥ機能に使用され得る。かくして、本発明は添付ク
レームの全範囲を与えられるべきである。
付 録 A −DTモジュールパラメータ− この新しいデフォルトは、デフォルト2仕様に基づ
く。主な変更は、エコーキャンセルと共にこれを用いる
点である。そのため、エコーファクタを増加させること
で、メッセージおよびプロンプト再生中のトークオフの
可能性を減らすための予防策を追加することになった。
プロンプトモードの変更は、プロンプトのトークオフ前
処理を妨げるものではない。エコーファクタ増加の影響
があるのは、プレ適応収束の後だけなので、この「バル
ナラビリティのウィンドウ」中に、エコーパフォーマン
スが影響を受けることはない。
く。主な変更は、エコーキャンセルと共にこれを用いる
点である。そのため、エコーファクタを増加させること
で、メッセージおよびプロンプト再生中のトークオフの
可能性を減らすための予防策を追加することになった。
プロンプトモードの変更は、プロンプトのトークオフ前
処理を妨げるものではない。エコーファクタ増加の影響
があるのは、プレ適応収束の後だけなので、この「バル
ナラビリティのウィンドウ」中に、エコーパフォーマン
スが影響を受けることはない。
さらに、絶対「ノイズ」フロアの概念に従い、デフォ
ルトおよび録音モードのエコーファクタとエコーしきい
値をさらに変更した。このフロアは、プロンプトを除く
全モードで、−48dBmである。
ルトおよび録音モードのエコーファクタとエコーしきい
値をさらに変更した。このフロアは、プロンプトを除く
全モードで、−48dBmである。
以下に、DTMFパラメータの表を示す。主なオペレーシ
ョンモードは6個で、それぞれのモードの説明は以下の
通りである。
ョンモードは6個で、それぞれのモードの説明は以下の
通りである。
モード 名 称 説 明 0 Default 再生中または録音中でない 1 Record ボイスファイルの録音 2 Message(c) エコーキャンセル収束後の未処理ボイスファイルの再
生 3 Message エコーキャンセル収束前の未処理ボイスファイルの再生 4 Prompt(c) エコーキャンセル収束後の処理済ボイスファイルの再
生 5 Prompt エコーキャンセル収束前の処理済ボイスファイルの再生 ボイスファイルの処理とは、トークオフ抵抗の検証を
意味する。
生 3 Message エコーキャンセル収束前の未処理ボイスファイルの再生 4 Prompt(c) エコーキャンセル収束後の処理済ボイスファイルの再
生 5 Prompt エコーキャンセル収束前の処理済ボイスファイルの再生 ボイスファイルの処理とは、トークオフ抵抗の検証を
意味する。
DTMFパラメータには重大な相互依存関係が多数ある。
したがって、パラメータを変更する場合には注意が必要
となる。パラメータのチェックは行われないが、値の範
囲は、絶対範囲として考えなければならない。
したがって、パラメータを変更する場合には注意が必要
となる。パラメータのチェックは行われないが、値の範
囲は、絶対範囲として考えなければならない。
パラメータキー: absm:絶対値 [−25.0..−40.0dBm] delta:インターフレーム絶対値デルタ [6.0..12.0dB] fdi:周波数逸脱指数(2.0,2.5,3.0%) [0..2] h21t:高低間ツイスト [4.0..12.0dB] 12ht:低高間ツイスト [8.0..16.0dB] cons:インターフレーム整合性 [1.1..5.4dB] rfon:必要フレームオン [3..5] rfoff:必要フレームオフ [3..5] ethr0:エコーしきい値0 [−25.0..−40.0dBm] ef10:低エコーファクタ0 [0.0..2.5dB] efh0:高エコーファクタ0 [0.0..9.0dB] efx0:テストエコーファクタ0 [0.0..16.0dB] ethr1:エコーしきい値1 [−25.0..−40.0dBm] efl1:低エコーファクタ1 [0.0..2.5dB] efh1:高エコーファクタ1 [0.0..9.0dB] efx1:テストエコーファクタ1 [0.0..16.0dB] レシーバ検波時間要件の計算には、次の式を用いる: 時間(mSec)−rfon*11.25(mSec)+5.50(mSec) 通常の場合、rfonの値には、3、4または5を用い
る。これらの値はそれぞれ、レシーバ入力必要時間要件
の39.25mSec、50.50mSec、61.75mSecに対応する。
る。これらの値はそれぞれ、レシーバ入力必要時間要件
の39.25mSec、50.50mSec、61.75mSecに対応する。
−ECモジュールパラメータ− 以下のパラメータは、エコーキャンセルモジュールの
状態を定義する。オペレーションのモードは、null
(0)、passive(1)、burst(2)である。インプリ
メンテーションを容易にするため、適応およびフィルタ
リング用のタップ数は、指定範囲内のモジュロ(8)で
なければなりません。
状態を定義する。オペレーションのモードは、null
(0)、passive(1)、burst(2)である。インプリ
メンテーションを容易にするため、適応およびフィルタ
リング用のタップ数は、指定範囲内のモジュロ(8)で
なければなりません。
#define EC_TRIPDELAY 6 /*トリップ遅延(出
力から入力)[1..130]*/ #define EC_NTAPSA 48 /*適応用タップ数
(32..72]*/ #define EC_NTAPSF 32 /*フィルタリング用
タップ数[16..72]*/ /*以下は、初期(プレ)適応位相用*/ #define EC_DEFMODE 1 /*プレ適応モー
ド*/ #define EC_DEFSNUM 12 /*適応セグメント数
[1..18]*/ #define EC_DEFSAVALL 1 /*使用可能セグメン
ト数1..18]*/ #define EC_DEFSTEP 4 /*適応ステップサイ
ズ1..16]*/ #define EC_DEFPMIN 1 /*適応電力最小[−
1..10]*/ #define EC_DEFFMIN 5 /*適応フレーム要件
[1..30]*/ /*以下は、連続(ポスト)適応位相用*/ #define EC_DEFPMODE 1 /*ポスト適応モー
ド*/ #define EC_DEFPSNUM 18 /*適応セグメント
数[1..18]*/ #define EC_DEFPSAVALL 1 /*使用可能セグメ
ント数1..16]*/ #define EC_DEFPSTEP 1 /*適応ステップサ
イズ[1..16]*/ #define EC_DEFPPMIN 1 /*適応電力最小
[−1..10]*/ #define EC_DEFPFMIN 2 /*適応フレーム要
件[1..30]*/ /*以下は、バーストマスキングエフェクト用*/ #define EC_SCALE 1000 /*ホワイトノイズスケ
ール値*/ #define EC_HEAD 18 /*ヘッドトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_TAIL 18 /*テールトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_FREQ1 440 /*第1トーン周波数*
/ #define EC_FREQ2 480 /*第2トーン周波数*
/ #define EC_AMPL1 315 /*第1トーン振幅*/ #define EC_AMPL2 315 /*第2トーン振幅*/ /*ルーチン宣言*/ void EC_init(); void EC_control(); void EC_adapt(); void EC_align(); void EC_filter(); void EC_getResp(); void EC_tail(); void EC_power(); void EC_window(); /*状態機械状態定義*/ #define EC_PRE_DATA 0 #define EC_PRE_ADAPT 1 #define EC_PRE_WINDOW 2 #define EC_FILTER 3 #define EC_POST_DATA 4 #define EC_POST_ADAPT 5 #define EC_POST_WINDOW 6 /*適応モード*/ #define EC_NULL 0 /*適応なし*/ #define EC_PASSIVE 1 /*受動再生適応*/ #define EC_BURST 2 /*ガウス型ノイズバー
スト適応*/ /*一般定義*/ #define EC_FRAMESIZE 180 /*フレームサイズ
*/ #define EC_MAXTAPS 72 /*最大タップ数*
/ #define EC_FLTSHIFT 12 /*フィルタシフト
*/ #define EC_RCNTDLY 2 /*初期rCnt「遅
延」値*/ 一般デフォルトコンフィギュレーション値 注:性能向上のためのインプリメンテーションのため、
nTapsAは、8の倍数でなければならない。
力から入力)[1..130]*/ #define EC_NTAPSA 48 /*適応用タップ数
(32..72]*/ #define EC_NTAPSF 32 /*フィルタリング用
タップ数[16..72]*/ /*以下は、初期(プレ)適応位相用*/ #define EC_DEFMODE 1 /*プレ適応モー
ド*/ #define EC_DEFSNUM 12 /*適応セグメント数
[1..18]*/ #define EC_DEFSAVALL 1 /*使用可能セグメン
ト数1..18]*/ #define EC_DEFSTEP 4 /*適応ステップサイ
ズ1..16]*/ #define EC_DEFPMIN 1 /*適応電力最小[−
1..10]*/ #define EC_DEFFMIN 5 /*適応フレーム要件
[1..30]*/ /*以下は、連続(ポスト)適応位相用*/ #define EC_DEFPMODE 1 /*ポスト適応モー
ド*/ #define EC_DEFPSNUM 18 /*適応セグメント
数[1..18]*/ #define EC_DEFPSAVALL 1 /*使用可能セグメ
ント数1..16]*/ #define EC_DEFPSTEP 1 /*適応ステップサ
イズ[1..16]*/ #define EC_DEFPPMIN 1 /*適応電力最小
[−1..10]*/ #define EC_DEFPFMIN 2 /*適応フレーム要
件[1..30]*/ /*以下は、バーストマスキングエフェクト用*/ #define EC_SCALE 1000 /*ホワイトノイズスケ
ール値*/ #define EC_HEAD 18 /*ヘッドトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_TAIL 18 /*テールトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_FREQ1 440 /*第1トーン周波数*
/ #define EC_FREQ2 480 /*第2トーン周波数*
/ #define EC_AMPL1 315 /*第1トーン振幅*/ #define EC_AMPL2 315 /*第2トーン振幅*/ /*ルーチン宣言*/ void EC_init(); void EC_control(); void EC_adapt(); void EC_align(); void EC_filter(); void EC_getResp(); void EC_tail(); void EC_power(); void EC_window(); /*状態機械状態定義*/ #define EC_PRE_DATA 0 #define EC_PRE_ADAPT 1 #define EC_PRE_WINDOW 2 #define EC_FILTER 3 #define EC_POST_DATA 4 #define EC_POST_ADAPT 5 #define EC_POST_WINDOW 6 /*適応モード*/ #define EC_NULL 0 /*適応なし*/ #define EC_PASSIVE 1 /*受動再生適応*/ #define EC_BURST 2 /*ガウス型ノイズバー
スト適応*/ /*一般定義*/ #define EC_FRAMESIZE 180 /*フレームサイズ
*/ #define EC_MAXTAPS 72 /*最大タップ数*
/ #define EC_FLTSHIFT 12 /*フィルタシフト
*/ #define EC_RCNTDLY 2 /*初期rCnt「遅
延」値*/ 一般デフォルトコンフィギュレーション値 注:性能向上のためのインプリメンテーションのため、
nTapsAは、8の倍数でなければならない。
#define EC_DEFTRPDLY 6 /*CODEC出入力間ト
リップ遅延*/ #define EC_DEFNTAPSA 48 /*適応タップ数*/ #define EC_DEFNTAPSF 32 /*フィルタタップ数
*/ /*プレモード受動デフォルト*/ #define EC_DEFMODE EC_PASSIVE /*適応モード
*/ #define EC_DEFSNUM 12 /*フレーム
あたりのセグメント数*/ #define EC_DEFSAVAIL 1 /*利用可能
セグメント*/ #define EC_DEFSTEP 4 /*適応ステ
ップサイズ*/ #define EC_DEFPMIN 1 /*使用可能
フレームの最小電力*/ #define EC_DEFFNUM 5 /*適用に必
要なフレーム*/ /*ポストモード受動デフォルト*/ #define EC_DEFPMODE EC_PASSIVE /*適応モ
ード*/ #define EC_DEFPSNUM 18 /*フレー
ムあたりのセグメント数*/ #define EC_DEFPSAVAIL 1 /*利用可
能セグメント*/ #define EC_DEFPSTEP 1 /*適応ス
テップサイズ*/ #define EC_DEFPPMIN 1 /*使用可
能フレームの最小電力*/ #define EC_DEFPFNUM 2 /*適用に
必要なフレーム*/ /*以下は、バーストマスキング効果用*/ #define EC_SCALE 1000 /*ホワイトノイズス
ケール値*/ #define EC_HEAD 18 /*ヘッドトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_TAIL 18 /*テールトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_FREQ1 440 /*第1トーン周波数
*/ #define EC_FREQ2 480 /*第2トーン周波数
*/ #define EC_AMPL1 315 /*第1トーン振幅*
/ #define EC_AMPL2 315 /*第2トーン振幅*
/ /*有限状態機構構造*/ typedef struct( Bool cycle; /サイクルスチール*/ Bool pSet; /*電力必要条件を満たす*/ Bool converge;/*適応収束*/ Bool hInit; /*初期h[n]配列*/ )EC_Fsm; /*設定可能パラメータ構造*/ typedef struct( short trpDly; /*CODEC出力間トリップ遅延*/ short nTapsA; /*適応タップ数*/ short nTapsF; /*フィルタタップ数*/ )EC_Param; /*適応設定可能パラメータ構造*/ typedef struct( short mode; /*適応モード*/ short sNum; /*必要セグメント数*/ short sAvail;/*利用可能セグメント数*/ short step; /*ステップサイズ*/ short pMin; /*使用可能フレームの最小電力*
/ short fNum; /*必要フレーム数*/ )EC_AdPrm; 適応構造 重要な注:インプリメンテーションにより、d[]配列
とpBuf[]配列は、実際には、最終再生データバッファ
で初期化されたd[]を持つ1個の暗黙的配列であるた
め、一列に並んでいなければならない。
リップ遅延*/ #define EC_DEFNTAPSA 48 /*適応タップ数*/ #define EC_DEFNTAPSF 32 /*フィルタタップ数
*/ /*プレモード受動デフォルト*/ #define EC_DEFMODE EC_PASSIVE /*適応モード
*/ #define EC_DEFSNUM 12 /*フレーム
あたりのセグメント数*/ #define EC_DEFSAVAIL 1 /*利用可能
セグメント*/ #define EC_DEFSTEP 4 /*適応ステ
ップサイズ*/ #define EC_DEFPMIN 1 /*使用可能
フレームの最小電力*/ #define EC_DEFFNUM 5 /*適用に必
要なフレーム*/ /*ポストモード受動デフォルト*/ #define EC_DEFPMODE EC_PASSIVE /*適応モ
ード*/ #define EC_DEFPSNUM 18 /*フレー
ムあたりのセグメント数*/ #define EC_DEFPSAVAIL 1 /*利用可
能セグメント*/ #define EC_DEFPSTEP 1 /*適応ス
テップサイズ*/ #define EC_DEFPPMIN 1 /*使用可
能フレームの最小電力*/ #define EC_DEFPFNUM 2 /*適用に
必要なフレーム*/ /*以下は、バーストマスキング効果用*/ #define EC_SCALE 1000 /*ホワイトノイズス
ケール値*/ #define EC_HEAD 18 /*ヘッドトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_TAIL 18 /*テールトーン時間
(フレーム)*/ #define EC_FREQ1 440 /*第1トーン周波数
*/ #define EC_FREQ2 480 /*第2トーン周波数
*/ #define EC_AMPL1 315 /*第1トーン振幅*
/ #define EC_AMPL2 315 /*第2トーン振幅*
/ /*有限状態機構構造*/ typedef struct( Bool cycle; /サイクルスチール*/ Bool pSet; /*電力必要条件を満たす*/ Bool converge;/*適応収束*/ Bool hInit; /*初期h[n]配列*/ )EC_Fsm; /*設定可能パラメータ構造*/ typedef struct( short trpDly; /*CODEC出力間トリップ遅延*/ short nTapsA; /*適応タップ数*/ short nTapsF; /*フィルタタップ数*/ )EC_Param; /*適応設定可能パラメータ構造*/ typedef struct( short mode; /*適応モード*/ short sNum; /*必要セグメント数*/ short sAvail;/*利用可能セグメント数*/ short step; /*ステップサイズ*/ short pMin; /*使用可能フレームの最小電力*
/ short fNum; /*必要フレーム数*/ )EC_AdPrm; 適応構造 重要な注:インプリメンテーションにより、d[]配列
とpBuf[]配列は、実際には、最終再生データバッファ
で初期化されたd[]を持つ1個の暗黙的配列であるた
め、一列に並んでいなければならない。
typedef struct( short sCnt; /*フレーム内で完
了するセグメント*/ short fCnt; /*完了フレーム*
/ short h[EC_MAXTAPS]; /*インパルスレス
ポンス係数*/ short s[EC_MAXTAPS+1]; /*フィルタ符号
値*/ short d[EC_MAXTAPS+1]; /*フィルタ遅延
値*/ short pBuf[EC_FRAMESIZE]);/*再生バッファ*
/ short rBuf[EC_FRAMESIZE];/*録音バッファ*/ )EC_Adapt; /*フィルタ構造*/ typedef struct( short delay /*エコー遅延イン
デックス*/ short h[EC_MAXTAPS]; /*インパルスレス
ポンス係数*/ short d[EC_MAXTAPS+1]; /*;フィルタ遅
延値*/ )EC_Filter; /*バーストモードマスキング構造*/ typedef struct( short scale; /*ホワイトノイズスケール値*/ short head; /*ヘッドトーン時間(フレーム)
*/ short tail; /*テールトーン時間(フレーム)
*/ short fraq1; /*第1トーン周波数*/ short fraq2; /*第2トーン周波数*/ short ampl1; /*第1トーン振幅*/ short ampl2; /*第2トーン振幅*/ )EC_Mask; /*一般EC構造*/ typedef struct( EC_Fsm *fsm; /*有限状態機
械構造*/ EC_Param *prm; /*一般コンフ
ィグ構造*/ EC_AdPrm *pre; /*プレ適応コ
ンフィグ構造*/ EC_AdPrm *post; /*ポスト適応
コンフィグ構造*/ EC_Adapt *ad; /*適応構造*
/ EC_Filter *fi; /*フィルタ構
造*/ EC_Mask *mask; /*バーストマスクコ
ンフィグ構造*/ short state; /*fsmカレン
ト状態*/ short last; /*fsm最終状態
*/ Bool preConv /*プレ収束フ
ラグ*/ short *pPtr; /*カレント再
生バッファポインタ*/ short *rPtr; /*カレント録
音バッファポインタ*/ short *ePtr; /*カレント残
留バッファポインタ*/ short lastBufFilled; /*最終バッフ
ァ充填*/ short sBuf0[EC_FRAMESIZE];/*再生保存バッ
ファ0*/ short sBuf1[EC_FRAMESIZE];/*再生保存バッ
ファ1*/ Bool init; /*初期化フラ
グ*/ Bool config; /*コンフィグ
パラメータ変更*/ short *xmt; /*PCM伝送
ポインタ*/ short *rcv; /*PCM受信
ポインタ*/ short rCnt /*インパル
スレスポンスフレームカウント*/ )EC_Var; #endif /*ifndef EC_*/
了するセグメント*/ short fCnt; /*完了フレーム*
/ short h[EC_MAXTAPS]; /*インパルスレス
ポンス係数*/ short s[EC_MAXTAPS+1]; /*フィルタ符号
値*/ short d[EC_MAXTAPS+1]; /*フィルタ遅延
値*/ short pBuf[EC_FRAMESIZE]);/*再生バッファ*
/ short rBuf[EC_FRAMESIZE];/*録音バッファ*/ )EC_Adapt; /*フィルタ構造*/ typedef struct( short delay /*エコー遅延イン
デックス*/ short h[EC_MAXTAPS]; /*インパルスレス
ポンス係数*/ short d[EC_MAXTAPS+1]; /*;フィルタ遅
延値*/ )EC_Filter; /*バーストモードマスキング構造*/ typedef struct( short scale; /*ホワイトノイズスケール値*/ short head; /*ヘッドトーン時間(フレーム)
*/ short tail; /*テールトーン時間(フレーム)
*/ short fraq1; /*第1トーン周波数*/ short fraq2; /*第2トーン周波数*/ short ampl1; /*第1トーン振幅*/ short ampl2; /*第2トーン振幅*/ )EC_Mask; /*一般EC構造*/ typedef struct( EC_Fsm *fsm; /*有限状態機
械構造*/ EC_Param *prm; /*一般コンフ
ィグ構造*/ EC_AdPrm *pre; /*プレ適応コ
ンフィグ構造*/ EC_AdPrm *post; /*ポスト適応
コンフィグ構造*/ EC_Adapt *ad; /*適応構造*
/ EC_Filter *fi; /*フィルタ構
造*/ EC_Mask *mask; /*バーストマスクコ
ンフィグ構造*/ short state; /*fsmカレン
ト状態*/ short last; /*fsm最終状態
*/ Bool preConv /*プレ収束フ
ラグ*/ short *pPtr; /*カレント再
生バッファポインタ*/ short *rPtr; /*カレント録
音バッファポインタ*/ short *ePtr; /*カレント残
留バッファポインタ*/ short lastBufFilled; /*最終バッフ
ァ充填*/ short sBuf0[EC_FRAMESIZE];/*再生保存バッ
ファ0*/ short sBuf1[EC_FRAMESIZE];/*再生保存バッ
ファ1*/ Bool init; /*初期化フラ
グ*/ Bool config; /*コンフィグ
パラメータ変更*/ short *xmt; /*PCM伝送
ポインタ*/ short *rcv; /*PCM受信
ポインタ*/ short rCnt /*インパル
スレスポンスフレームカウント*/ )EC_Var; #endif /*ifndef EC_*/
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−226026(JP,A) 特開 平3−127518(JP,A) 特開 昭63−236422(JP,A) 特開 平6−338828(JP,A) Int.Conf.Acoustic s Speech & Signal Proc.92 Vol.4,23−26 (1992−3) p.513−516 (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H04B 3/00 - 3/23 H04B 7/005 - 7/015 H03H 17/00 - 21/00 H04M 1/58 - 1/60
Claims (24)
- 【請求項1】メモリストアと、受信データライン及び送
信データラインを備えかつ前記メモリストア及び大容量
記憶装置に結合される少なくとも一つのディジタル信号
プロセッサとを有する音声メッセージ又は音声応答シス
テムにエコーキャンセルを形成するディジタル適応装置
であって; 受信データライン及び送信データラインに、かつ送信デ
ータラインの信号のディレイ信号を生成するためにさら
に適応フィルタ係数を移転するために複数の適応フィル
タ係数を有するディジタル信号プロセッサに結合される
適応フィルタ手段; 受信データラインの信号からキャンセルエコー信号を引
くために、複数のキャンセルフィルタ係数に比例するキ
ャンセルエコー信号を生成するために適応フィルタに結
合されるキャンセルフィルタ手段;及び 適応フィルタ係数をキャンセルフィルタに移転する制御
手段を備え、該制御手段は、 出力基準試験を満たした受信データライン上の連続複数
のデータフレームを確認するため、かつメモリストアに
収束緩和部の連続複数のデータフレームを記憶するため
に受信データラインに結合される収束手段; 収束緩和部に結合されるもので、連続複数のデータフレ
ームから適応フィルタ係数を導出するための適応手段;
及び 適応手段に結合されるもので、各複数のデータフレーム
から連続ウィンドゥ付きタップ量を選択するため、連続
ウィンドゥ付き量の最も多い信号エネルギーを有する最
良のウィンドゥ付き量を確認するため、ディレイ値と、
最良ウィンドゥ量に対応する適応フィルタ係数のサブセ
ットとを、キャンセルフィルタに移転するウィンドゥ手
段とを備えることディジタル適応装置。 - 【請求項2】適応フィルタは音声ファイルメッセージの
再生期間中に非リアルタイムで動作し、また制御手段は
さらに: 各連続複数のデータフレームを複数のフレームセグメン
トに切るためのセグメント化手段; ディジタル信号プロセッサの処理サイクルが使用のため
利用できるかを試験するための、かつさらにもしそうな
らばブール変数を設定しさらにフレームセグメントを使
用し適応手段に適応フィルタ係数を導出させるためのサ
イクルスチールを備える、請求項1に記載のディジタル
適応装置。 - 【請求項3】キャンセルフィルタは入力信号にリアルタ
イムでエコーキャンセルをもたらすように配置され、さ
らに適応フィルタは音声ファイルメッセージの録音再生
期間中、非リアルタイムで各データフレームから切られ
る複数のセグメントに作用する、請求項1に記載のエコ
ーキャンセラー。 - 【請求項4】適応フィルタはさらにメモリにデータ緩和
部と、データ緩和部に複数のデータフレームを記憶する
手段とを備える、請求項1に記載のディジタル適応装
置。 - 【請求項5】制御手段はディジタル信号プロセッサの処
理サイクルが使用に利用できるかを試験するための、か
つもしそうならば、ブール変数を設定するためのまた適
応手段にブール変数値に応答するエコーキャンセル機能
を実行させるためのサイクルスチール手段を備える、請
求項1に記載のディジタル適応装置。 - 【請求項6】適応制御手段はさらに適応フィルタと、ウ
ィンドゥ付き量を記憶するための、ウィンドゥ付き量の
各データサンプルの自乗和を計算するための、及び自乗
和が連続ウィンドゥ付き量のうち最大であるかを試験す
るためのデータ緩和部及び入力データラインに結合され
る手段を備える、請求項1に記載のディジタル適応装
置。 - 【請求項7】制御手段は起動及び収束時間を最少にする
ためのバースト適応手段を備え、該バースト適応手段
は: 送信データラインに白色ノイズのバーストを送信するた
めのノイズ生成手段; 該ノイズ生成手段に結合され、トーン信号をバーストと
結合するためのマスク手段;及び バーストを感知しかつ適応フィルタ係数を応答に適応さ
せるために前−適応手段を備える、請求項1に記載のデ
ィジタル適応装置。 - 【請求項8】制御手段はさらに複数の個々に構成可能な
パラメータをメモリストアに備える、請求項1に記載の
ディジタル適応装置。 - 【請求項9】各パラメータが制御手段の操作特徴を形成
し、さらにパラメータは出力から入力までのディレイを
形成するトリップディレイ値; 前記トリップディレイ値よりも大きなディレイを生成す
るために適応用のタップ数を形成する第1のタップカウ
ント; キャンセル信号を生成するためにフィルタリング用のタ
ップ数を形成する第2のタップカウントを備える、請求
項8に記載のディジタル適応装置。 - 【請求項10】パラメータは: 第1の適応セグメント値、第1のセグメント利用カウン
ト、第1の適応ステップサイズ値、第1の適応出力最少
値、及び第1の適応フレーム要求を備える前−適応位相
パラメータ; 第2の適応セグメント値、第2のセグメント利用カウン
ト、第2の適応ステップサイズ値、第2の適応出力最少
値、及び第2の適応フレーム要求;及び 白色ノイズスケール値、ヘッドトーンフレーム期間値、
テールトーンフレーム期間値、第1及び第2のトーン周
波数値、及び第1及び第2トーン振幅値を備えるバース
トマスクパラメータを備える、請求項8又は9のディジ
タル適応装置。 - 【請求項11】メモリストア、大容量記憶装置、及び受
信データライン及び送信データラインを備えかつメモリ
ストア及び大容量記憶装置に結合される少なくとも一つ
のディジタル信号プロセッサを有する音声メッセージ又
は音声応答システムにハイブリットエコーキャンセル信
号を形成するディジタル適応エコーキャンセラーであっ
て: 受信データラインに、送信データラインに、及びディジ
タル信号プロセッサに結合されかつメモリストアの複数
の適応フィルタ係数、ディレイ信号出力を形成する手
段、さらに適応フィルタ係数を移転する手段を備える適
応非巡回型フィルタ; 適応フィルタに結合され、適応フィルタ係数と受信デー
タラインの実際のエコー信号と間の差に応答して適応フ
ィルタ係数を調整するための第1の和手段; 適応フィルタに結合され、メモリストアのキャンセルフ
ィルタ係数に比例するキャンセルエコー信号を生成する
ためのキャンセル非巡回型フィルタ; キャンセルフィルタに結合され、実際のエコー信号とキ
ャンセルエコー信号を混合する混合手段; 送信データラインに結合される適応制御手段とを備え、
適応フィルタは: 受信データラインに結合され、出力基準試験を満たす受
信データラインの連続複数のデータフレームを確認する
ための、及びメモリストアに収束緩和部の連続複数のデ
ータフレームを記憶するための収束手段; 収束緩和部に結合され、連続複数のデータフレームから
適応フィルタ係数を導出するための適応手段;及び 適応手段に結合され、各複数のデータフレームから連続
ウィンドゥ付きタップ量を選択するため、連続ウィンド
ゥ量の最も多い信号エネルギーを有する最良のウィンド
ゥ付き量を確認するため、さらにディレイ値、及び最良
ウィンドゥ量に対応する適応フィルタ係数のサブセット
をキャンセルフィルタに移転するためのウィンドゥ手段
とを備えるディジタル適応エコーキャンセラー。 - 【請求項12】キャンセルフィルタは入力信号にリアル
タイムでエコーキャンセルをもたらすように配置され、
さらに適応フィルタは緩和されたデータフレームに作用
し、制御手段はさらに: 各連続複数のデータフレームを複数のフレームセグメン
トに切るためのセグメント化手段;及び ディジタル信号プロセッサの処理サイクルが使用のため
利用できるかを試験するため、さらにもしそうならば、
ブール変数を設定するためまたフレームセグメントを使
用して適応手段に適応フィルタ係数を導出させるための
サイクルスチール手段を備える、請求項11に記載のエコ
ーキャンセラー。 - 【請求項13】適応フィルタはさらにメモリストアのデ
ータ緩和部と、複数のデータフレームをデータ緩和部に
記憶するための手段とを備える、請求項11に記載のエコ
ーキャンセラー。 - 【請求項14】適応制御手段はさらにディジタル信号プ
ロセッサの処理サイクルが使用のために利用できるかを
試験するため、さらにもしそうならば、ブール変数を設
定するためさらにブール変数値に応答して適応フィルタ
にさらにエコーキャンセル機能を実行させるためのサイ
クルスチール手段を備える、請求項11に記載のエコーキ
ャンセラー。 - 【請求項15】適応制御手段はさらに、適応フィルタに
結合され、複数の適応データフレームを受けるため、各
データフレームで固定ウィンドゥタップ量を確認するた
め、データ緩和部にウィンドゥ量を記憶するため、最良
ウィンドゥ量を確認するため、さらにウィンドゥ量を表
す係数のキャンセルフィルタへの移転をもたらすための
ウィンドゥ手段を備える、請求項11に記載のエコーキャ
ンセラー。 - 【請求項16】適応制御は起動及び収束時間を最少にす
るためのバースト適応手段を備え、該バースト適応手段
は: 白色ノイズのバーストを送信データラインに送信するた
めのノイズ生成手段; ノイズ生成手段に結合され、トーン信号をバーストと結
合するためのマスク手段;及び 受信データラインに結合され、バーストから誘起される
エコー信号を検出しさらに適応フィルタ係数をバースト
に応答して適応させるための前−適応手段を備える、請
求項11に記載のエコーキャンセラー。 - 【請求項17】適応制御はさらに複数の個々の構成可能
パラメータをメモリストアに備え、各パラメータが適応
制御の操作特徴を形成し、さらにパラメータは: 出力から入力までのディレイを形成するトリップディレ
イ; 適応用のタップ数を形成する第1のタップカウント;及
び フィルタリング用のタップ数を形成する第2のタップカ
ウントを備える、請求項11に記載のエコーキャンセラ
ー。 - 【請求項18】適応制御はさらに複数の個々の構成可能
なパラメータをメモリストアに備え、各パラメータは適
応制御の操作特徴を形成し、さらにパラメータは: 第1の適応セグメント値、第1のセグメント利用カウン
ト、第1の適応ステップサイズ値、第1の適応出力最小
値、さらに第1の適応フレーム要求を備えた前−適応位
相パラメータ; 第2の適応セグメント値、第2のセグメント利用カウン
ト、第2の適応ステップサイズ値、第2の適応出力最小
値、さらに第2の適応フレーム要求を備えた後−適応位
相パラメータ;及び 白色ノイズスケール値、ヘッドトーンフレーム期間値、
テールトーンフレーム期間値、第1及び第2トーン周波
数値、さらに第1及び第2トーン振幅値を備えるバース
トマスクパラメータを備える、請求項11又は17に記載の
エコーキャンセラー。 - 【請求項19】メモリストア、少なくとも一つのディジ
タル信号プロセッサ、ディジタル音声受信データライ
ン、送信データライン、及びエコーキャンセラー装置を
有し、該エコーキャンセラーは複数の適応フィルタ係
数、適応フィルタに結合されるディジタルキャンセルフ
ィルタ及び適応フィルタ係数のキャンセルフィルタへの
移転を制御するための適応制御手段を有するディジタル
適応フィルタを備える音声メッセージ又は音声応答シス
テムにおける適応エコーキャンセル方法であって、 受信データの連続量の音声データフレームであって出力
基準を通過するフレームを確認しさらに該フレームを収
束緩和部に格納するステップ; 複数のセグメントを各データフレームから切り、さらに
各セグメントに対して、ディジタル信号プロセッサの利
用できる計算サイクルの全ての期間に各セグメントの複
数のタップから適応フィルタ係数を導出するステップ; 各フレームからタップの連続隣接ウィンドゥを選択しさ
らにエネルギーレベル試験により最良のウィンドゥを確
認するステップ;及び 最良のウィンドゥの各タップに比例する適応フィルタ係
数をキャンセルフィルタに移転するステップを備える方
法。 - 【請求項20】キャンセルフィルタは入力信号にリアル
タイムでエコーキャンセルをもたらすように配置され、
さらに適応フィルタは緩和されデータフレームに作用す
る、請求項19に記載の方法。 - 【請求項21】適応フィルタはさらにメモリストアにお
けるデータ緩和部と、データ緩和部に複数のデータフレ
ームを格納する手段とを備える、請求項19に記載のエコ
ーキャンセラー。 - 【請求項22】切るステップはさらにディジタル信号プ
ロセッサの処理サイクルが使用のために利用できるかを
試験するステップと、そしてもしそうならば、ブール変
数を設定しさらにブール変数値に応じて適応フィルタに
エコーキャンセル機能を実行させるためのステップを備
える、請求項19に記載のディジタル適応手段。 - 【請求項23】適応制御は起動及び収束時間を最小にす
るためのバースト適応手段を備え、該バースト適応手段
は: 白色ノイズのバーストを送信データラインに送信するた
めのノイズ生成手段; バーストを検知しさらに適応フィルタ係数をバーストに
応じて適応させる前−処理手段を備える、請求項19に記
載のエコーキャンセラー。 - 【請求項24】適応制御はさらにメモリストアに複数の
個々の構成可能なパラメータを備え、各パラメータは適
応制御の操作特徴を形成し、さらにパラメータは: 出力から入力までのディレイを形成するトリップディレ
イ値; 適応用のタップ数を形成する第1のタップカウント; フィルタリング用のタップ数を形成する第2のタップカ
ウント; 第1の適応セグメント値、第1のセグメント利用カウン
ト、第1の適応ステップサイズ値、第1の適応出力最小
値、さらに第1の適応フレーム要求を備える前−適応位
相パラメータ; 第2の適応セグメント値、第2のセグメント利用カウン
ト、第2の適応ステップサイズ値、第2の適応出力最小
値、さらに第2の適応フレーム要求を備える後−適応位
相パラメータ;及び 白色ノイズスケール値、ヘッドトーンフレーム期間値、
テールトーンフレーム期間値、第1及び第2のトーン周
波数値、及び第1及び第2のトーン振幅値を備える、請
求項19に記載のエコーキャンセラー。
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