JP3212796B2 - Echo canceller - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、移動通信網や長距離電
話回線網に適用されるエコーキャンセラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an echo canceller applied to a mobile communication network and a long-distance telephone network.
【０００２】[0002]
【従来の技術】海底ケーブルあるいは通信衛星などを経
由する長距離電話回線では、一般に両端に接続される加
入者線は２線式であり、中間の長距離伝送部分は信号増
幅などのために４線式となっている。同様に、移動電話
（又は、セルラーホーン（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｈｏｎ
ｅ））を用いた移動通信網では、固定側アナログ電話の
加入者線は２線式であり、移動電話の端末から交換機等
に至る部分は４線式となっている。この場合、２線と４
線との接続部分には、４線／２線の変換を行うためのハ
イブリッド回路が設けられている。このハイブリッド回
路は、２線式回線のインピーダンスと整合するように設
計されるが、常に良好な整合を得ることは困難であるた
め、ハイブリッド回路の４線入力側へ到来した受信信号
が４線出力側へ漏洩し、いわゆるエコーが発生する。か
かるエコーは、送話者の音声より低レベルで、なおか
つ、一定時間遅延して送話者に到達するため、通話障害
が生ずる。このようなエコーによる通話障害は、信号伝
搬時間が長くなるに従って顕著になる。特に、移動電話
による移動通信の場合は、交換機等までの無線通信区間
において各種の処理を行うための信号の遅延量が多く、
エコーによる通話障害が特に問題となる。2. Description of the Related Art In a long-distance telephone line via a submarine cable or a communication satellite, a subscriber line connected to both ends is generally of a two-wire type, and an intermediate long-distance transmission portion has four lines for signal amplification or the like. It is a line type. Similarly, mobile phones (or cellular phon)
In the mobile communication network using e)), the subscriber line of the fixed-side analog telephone is a two-wire type, and the part from the terminal of the mobile telephone to the exchange is a four-wire type. In this case, two lines and four
A hybrid circuit for performing 4-line / 2-line conversion is provided at a connection portion with the line. Although this hybrid circuit is designed to match the impedance of the two-wire circuit, it is difficult to always obtain good matching, so that the received signal arriving at the 4-wire input side of the hybrid circuit is output by the 4-wire output. Leaks to the side, producing a so-called echo. Such an echo arrives at the sender at a lower level than the voice of the sender and with a delay of a certain time, so that a call failure occurs. Such a communication failure due to the echo becomes more remarkable as the signal propagation time becomes longer. In particular, in the case of mobile communication by a mobile phone, the amount of signal delay for performing various processes in a wireless communication section to an exchange or the like is large,
Call interference due to echo is particularly problematic.
【０００３】上記のエコーを阻止する装置としてエコー
サプレッサやエコーキャンセラがある。図３は、移動通
信網に用いられるエコーキャンセラの概略構成を示す。
ここに示されるエコーキャンセラ１は、ハイブリッド回
路２の前段に設けられている。この図では、通常のアナ
ログ電話の加入者を近端話者といい、移動電話などの加
入者を遠端話者という。また、エコーキャンセラ１に入
力される遠端音声信号をＲｉｎ、エコーキャンセラ１か
ら出力される遠端音声信号をＲｏｕｔ、また、エコーキ
ャンセラ１に入力される近端音声信号をＳｉｎ、エコー
キャンセラ１から出力される近端音声信号をＳｏｕｔで
示す。There are echo suppressors and echo cancellers as devices for blocking the above echo. FIG. 3 shows a schematic configuration of an echo canceller used in a mobile communication network.
The echo canceller 1 shown here is provided before the hybrid circuit 2. In this figure, a normal analog telephone subscriber is called a near-end talker, and a mobile telephone subscriber is called a far-end talker. The far-end voice signal input to the echo canceller 1 is Rin, the far-end voice signal output from the echo canceller 1 is Rout, the near-end voice signal input to the echo canceller 1 is Sin, and The output near-end audio signal is indicated by Sout.
【０００４】図３に示すエコーキャンセラ１は、エコー
パス推定／疑似エコー生成回路３、制御装置４、加算器
５及び非線形処理回路６より構成される。ここで、エコ
ーパス推定／疑似エコー生成回路３は、遠端音声入力Ｒ
ｉｎと近端音声入力Ｓｉｎを基に、ハイブリッド回路２
の応答特性を検出し、以って、エコーパス（即ち、エコ
ーが伝搬する線路）を推定する。次に、その推定結果と
遠端音声入力Ｒｉｎとの畳み込み演算によって、予想さ
れるハイブリッド回路２からのエコー（即ち、疑似エコ
ー）を生成する。加算器５において、この疑似エコーが
近端音声入力Ｓｉｎから減算され、以って、エコーが打
ち消される。上記のエコーパス推定方法としては、適応
アルゴリズムの中で比較的演算量が少なく、良好な収束
特性をもつ学習同定法が用いられる。The echo canceller 1 shown in FIG. 3 includes an echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3, a control device 4, an adder 5, and a nonlinear processing circuit 6. Here, the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 outputs the far-end voice input R
hybrid circuit 2 based on in and near-end audio input Sin
, The echo path (that is, the line on which the echo propagates) is estimated. Next, an expected echo from the hybrid circuit 2 (ie, a pseudo echo) is generated by a convolution operation of the estimation result and the far-end voice input Rin. In the adder 5, this pseudo echo is subtracted from the near-end voice input Sin, thereby canceling the echo. As the above-mentioned echo path estimation method, a learning identification method which has a relatively small amount of calculation among adaptive algorithms and has good convergence characteristics is used.
【０００５】上記の学習ができるための条件として、以
下のものが必要とされる。 エコーが近端音声入力Ｓｉｎとして返ってくるだけの
レベルの遠端音声出力Ｒｏｕｔが存在すること、換言す
れば、遠端話者が送話状態にあること。 近端音声入力Ｓｉｎがエコーのみ（もしくはエコーと
白色雑音）から構成されていること、換言すれば、近端
話者が送話状態にないこと。The following conditions are required as conditions for performing the above learning. There is a far-end voice output Rout at a level at which an echo returns as the near-end voice input Sin, in other words, the far-end speaker is in a transmitting state. The near-end voice input Sin is composed of only echoes (or echoes and white noise), in other words, the near-end speaker is not in a transmitting state.
【０００６】一方、近端話者が無送話状態のとき、並び
に、遠端話者と近端話者とが同時通話の状態（この状態
をダブルトークという。）では、エコーパス推定の誤学
習を招く恐れがあるため、学習機能をＯＦＦにする必要
がある。On the other hand, when the near-end speaker is in the non-transmission state, or when the far-end speaker and the near-end speaker are simultaneously talking (this state is called double-talk), erroneous echo path estimation is learned. Therefore, it is necessary to turn off the learning function.
【０００７】ところで、伝送回線ではデジタル信号の伝
送が行われ、かかるデジタル信号の処理を行うエコーキ
ャンセラ１とアナログ回線への変換を行うハイブリッド
回路２との間ではＤ／Ａ変換（一般には、μ−ＬＡＷ変
換）が行われる。このため、遠端音声出力Ｒｏｕｔと近
端音声入力Ｓｉｎとの間では非線形特性の関係が成立す
ることとなり、エコーパス推定／疑似エコー生成回路３
等による線形演算のみでは完全なエコーキャンセルを行
うことができない。このため、キャンセルしきれないエ
コー成分が発生してしまう。かかるエコー成分（「残留
エコー」という。）を消去するため、非線形処理回路６
が設けられている。この非線形処理回路６は、非線形ス
イッチング操作を行う。即ち、近端音声出力Ｓｏｕｔが
エコーのみによって構成されている場合、すなわち遠端
話者だけが送話状態にある場合（この場合を「遠端話者
シングルトーク」という。）には、近端音声出力Ｓｏｕ
ｔの伝送を阻止するようスイッチング操作を行うか、或
いは、近端音声出力Ｓｏｕｔを疑似雑音に置き換えるよ
うな操作を行う。A digital signal is transmitted on a transmission line, and a D / A conversion (generally, μ) is performed between an echo canceller 1 for processing the digital signal and a hybrid circuit 2 for conversion to an analog line. -LAW conversion) is performed. For this reason, a non-linear characteristic relationship is established between the far-end audio output Rout and the near-end audio input Sin, and the echo path estimation / pseudo-echo generation circuit 3
A complete echo cancellation cannot be performed only by a linear operation using the above method. For this reason, an echo component that cannot be completely canceled occurs. In order to eliminate such an echo component (referred to as “residual echo”), the nonlinear processing circuit 6
Is provided. The nonlinear processing circuit 6 performs a nonlinear switching operation. That is, when the near-end voice output Sout is constituted only by the echo, that is, when only the far-end speaker is in the transmitting state (this case is referred to as “far-end speaker single talk”), the near-end is output. Audio output Sou
The switching operation is performed so as to prevent the transmission of t, or the near-end voice output Sout is replaced with pseudo noise.
【０００８】制御装置４は、エコーパス推定／疑似エコ
ー生成回路３及び非線形処理回路６の制御を行う。即
ち、遠端者の無送話状態の検出、或いは、ダブルトーク
の検出を行い、エコーパス推定の学習機能のＯＮ／ＯＦ
Ｆ制御を行うとともに、遠端話者シングルトークの検出
を行い、非線形処理回路６のスイッチング操作の制御を
行う。The control device 4 controls the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 and the nonlinear processing circuit 6. That is, detection of the non-transmission state of the far-end person or detection of double talk is performed, and the learning function of the echo path estimation is turned ON / OF.
In addition to performing F control, detection of far-end speaker single talk is performed, and switching operation of the nonlinear processing circuit 6 is controlled.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来は、実
際の遠端話者の音声がエコーとしてＳｉｎに現れたこと
を検出して、エコーパスの推定を行っていた。すなわ
ち、遠端話者の音声が微弱或いは無音の場合には、エコ
ーパス推定を行うことができず、従って、遠端話者が急
に送話をしだした場合には、従来のエコーキャンセラで
は、タイミング良くそれに応答しきれず、その結果、エ
コーが遠端話者に伝送されてしまうという問題点もあっ
た。Conventionally, an echo path is estimated by detecting that an actual voice of a far-end speaker has appeared in Sin as an echo. That is, when the far-end speaker's voice is weak or silent, echo path estimation cannot be performed. Therefore, when the far-end speaker suddenly starts transmitting, the conventional echo canceller does not. However, it is not possible to respond to it with good timing, and as a result, the echo is transmitted to the far-end talker.
【００１０】上記のエコーパス推定の困難さ、換言すれ
ば、最適な疑似エコーを発生することの困難さは、従来
のエコーキャンセラが実際の遠端話者の音声等に応じて
エコーパスの推定を行っていたことに起因するものであ
り、従って、遠端話者の音声の有無に左右されずに、な
おかつ、通話に支障を与えることなくエコーパスを推定
できるようなエコーキャンセラの開発が望まれていた。The above-mentioned difficulty in estimating the echo path, in other words, the difficulty in generating the optimum pseudo echo, is caused by the fact that the conventional echo canceller estimates the echo path according to the actual voice of the far-end talker or the like. Therefore, there has been a demand for the development of an echo canceller that can estimate the echo path without being affected by the presence or absence of the voice of the far-end talker and without hindering the call. .
【００１１】本発明は、このような背景に鑑みなされた
もので、必要に応じて疑似雑音を発生し、その疑似雑音
に基づき自動的にエコーパスの推定を行うエコーキャン
セラを提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such a background, and has as its object to provide an echo canceller that generates pseudo noise as necessary and automatically estimates an echo path based on the pseudo noise. I do.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の発明は、４線路側の音声を伝送す
る第１の伝送路と２線路側の音声を伝送する第２の伝送
路とを具備した電話回線網に設けられるエコーキャンセ
ラにおいて、一定の疑似雑音を発生する疑似雑音発生手
段と、前記第２の伝送路の信号のレベル及び周波数特性
に応じてその特性が変化するフィルタであって、前記疑
似雑音にそのフィルタ特性を付与して出力するフィルタ
と、前記フィルタの出力を前記第１の伝送路に供給する
手段とを具備し、前記フィルタを介して前記第１の伝送
路に供給される前記疑似雑音と前記第２の伝送路の信号
との間に成立する相関関係に基づき疑似エコー発生に必
要な係数を算出することを特徴とする。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is based on a first transmission line for transmitting audio on the four-line side and a second transmission line for transmitting audio on the two-line side. And a pseudo-noise generating means for generating a constant pseudo-noise, the characteristic of which changes according to the level and frequency characteristics of the signal on the second transmission line. A filter for adding the filter characteristic to the pseudo-noise and outputting the pseudo-noise, and a unit for supplying an output of the filter to the first transmission line. A coefficient required for generating a pseudo echo is calculated based on a correlation established between the pseudo noise supplied to the transmission path of (1) and the signal of the second transmission path.
【００１３】また、請求項２に記載の発明は、４線路側
の音声を伝送する第１の伝送路と２線路側の音声を伝送
する第２の伝送路とを具備した電話回線網に設けられる
エコーキャンセラにおいて、一定の疑似雑音を発生する
疑似雑音発生手段と、前記疑似雑音に所望のフィルタ特
性を付与して出力するフィルタと、前記フィルタの出力
を前記第１の伝送路に供給する手段と、前記第２の伝送
路の信号のレベル及び周波数特性を検出し、その検出結
果に応じて前記フィルタの特性を変化させる検出手段と
を具備し、前記フィルタを介して前記第１の伝送路に供
給される前記疑似雑音と前記第２の伝送路の信号との間
に成立する相関関係に基づき疑似エコー発生に必要な係
数を算出することを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a telephone network having a first transmission line for transmitting voice on the four-line side and a second transmission line for transmitting voice on the two-line side. A pseudo noise generating means for generating a certain pseudo noise, a filter for applying a desired filter characteristic to the pseudo noise and outputting the pseudo noise, and a means for supplying an output of the filter to the first transmission path. And detection means for detecting the level and frequency characteristics of the signal on the second transmission path and changing the characteristics of the filter in accordance with the detection result, and the first transmission path via the filter. A coefficient required for generating a pseudo echo is calculated based on a correlation established between the pseudo noise supplied to the second channel and the signal on the second transmission path.
【００１４】請求項３に記載の発明は、請求項１または
請求項２に記載の発明において、前記フィルタを介して
前記第１の伝送路に供給される前記疑似雑音と前記第２
の伝送路の信号との間に成立する相関関係に基づき疑似
エコー発生に必要な係数を算出して出力する手段を更に
具備したことを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the pseudo noise and the second pseudo noise supplied to the first transmission path via the filter are provided.
And a means for calculating and outputting a coefficient necessary for generating a pseudo echo based on the correlation established with the signal on the transmission path.
【００１５】[0015]
【作用】請求項１〜３に記載の発明においては、遠端話
者の音声を伝送する第１の伝送路に一定の疑似雑音を供
給し、その疑似雑音と第２の伝送路の信号との間に成立
する相関関係に基づき疑似エコー発生に必要な係数を算
出した。この相関関係は、遠端話者の音声が略無視でき
るような状態において成立する。ここで、「無視できる
ような状態」とは、相関演算を行う時間が、付加する雑
音と４線路側音声との相関を充分低くするだけ長い時間
となる状態をいう。換言すれば、遠端話者の音声に関係
なくエコーパス推定のトレーニング、即ち、疑似エコー
発生のトレーニングを行うことができる。この場合、疑
似雑音は近端話者の音声のレベル及び周波数特性に応じ
てその特性が変化されるので、疑似雑音の成分がハイブ
リッド回路を通じて近端話者に伝送されても、通話障害
は生じない。また、疑似エコーは、疑似雑音成分も加味
して発生されるので、結局、その疑似雑音成分は打ち消
され、遠端話者へ伝送されることはない。According to the first to third aspects of the present invention, a certain pseudo noise is supplied to the first transmission line for transmitting the voice of the far end speaker, and the pseudo noise and the signal of the second transmission line are transmitted. The coefficients required for pseudo echo generation were calculated based on the correlation established between. This correlation is established in a state where the voice of the far end speaker can be substantially ignored. Here, the "negligible state" refers to a state in which the time for performing the correlation operation is long enough to sufficiently lower the correlation between the added noise and the four-line-side sound. In other words, training of echo path estimation, that is, training of pseudo echo generation can be performed regardless of the voice of the far end speaker. In this case, since the characteristics of the pseudo noise are changed according to the level and frequency characteristics of the near-end speaker's voice, even if the pseudo-noise component is transmitted to the near-end speaker through the hybrid circuit, a call failure occurs. Absent. Further, since the pseudo echo is generated in consideration of the pseudo noise component, the pseudo noise component is eventually canceled and is not transmitted to the far-end talker.
【００１６】[0016]
【実施例】図１は、本発明によるエコーキャンセラの要
部を示すブロック図である。ここで、疑似雑音発生部１
１は一定の疑似雑音を発生出力する。この疑似雑音とし
ては、一定レベルの雑音（例えば、白色雑音）が用いら
れる。一方、レベル／周波数特性測定部１２は近端音声
入力Ｓｉｎの信号のレベル及び周波数特性を測定する。
この測定結果に応じてフィルタ１３，１８の特性が変化
される。1 is a block diagram showing a main part of an echo canceller according to the present invention. Here, the pseudo noise generator 1
1 generates and outputs a certain pseudo noise. A certain level of noise (for example, white noise) is used as the pseudo noise. On the other hand, the level / frequency characteristic measuring unit 12 measures the level and frequency characteristics of the signal of the near-end audio input Sin.
The characteristics of the filters 13 and 18 are changed according to the measurement result.
【００１７】図２（ａ）は上記の疑似雑音の周波数特性
を示す。この図に示す如く、疑似雑音はフラットな特性
を有するものが採用される。図２（ｂ）はレベル／周波
数特性測定部１２で測定される近端話者の音声に対応し
た近端音声入力Ｓｉｎの周波数特性を示す。この測定さ
れた周波数特性に応じてフィルタ１３の特性が図２
（ｃ）に示す如く変化される。ここでは、フィルタ特性
は近端話者の音声の周波数特性をシュミレートするとと
もにレベル差が一定（図示の例では２０ｄＢ）となるよ
うに、可変設定される。また、フィルタ１８は、フィル
タ１３の逆特性を有するように設定される。従って、仮
にフィルタ１３，１８を縦続接続すれば、その縦続回路
の入出力信号は同一になる。FIG. 2A shows the frequency characteristics of the above pseudo noise. As shown in the figure, pseudo noise having a flat characteristic is employed. FIG. 2B shows the frequency characteristics of the near-end voice input Sin corresponding to the voice of the near-end speaker measured by the level / frequency characteristic measuring unit 12. According to the measured frequency characteristic, the characteristic of the filter 13 is changed as shown in FIG.
It is changed as shown in FIG. Here, the filter characteristics are variably set so as to simulate the frequency characteristics of the voice of the near-end speaker and to keep the level difference constant (20 dB in the illustrated example). Further, the filter 18 is set to have the reverse characteristic of the filter 13. Therefore, if the filters 13 and 18 are cascaded, the input / output signals of the cascaded circuits are the same.
【００１８】フィルタ１３は、上記の如く可変設定され
たフィルタ特性を前記疑似雑音に付与して出力する。従
って、疑似雑音は近端話者の音声に応じてその周波数特
性が変化することとなる。このように、疑似雑音の特性
が近端話者の音声に応じたものとなるため、かかる疑似
雑音が前記遠端音声出力Ｒｏｕｔに混入されてハイブリ
ッド回路２を介して近端話者に伝送されても、疑似雑音
による近端話者への影響が回避される。これは、人間の
聴覚の特徴により、周波数特性の近似した信号に対して
は違和感の生ずることが少なく、感覚上は通話品質の劣
化を防止することができるからである。The filter 13 applies the filter characteristics variably set as described above to the pseudo noise and outputs the pseudo noise. Therefore, the frequency characteristic of the pseudo noise changes according to the voice of the near-end speaker. As described above, since the characteristics of the pseudo noise correspond to the voice of the near-end speaker, the pseudo noise is mixed into the far-end voice output Rout and transmitted to the near-end speaker via the hybrid circuit 2. However, the influence of the pseudo noise on the near-end speaker is avoided. This is because, due to the characteristics of human hearing, a sense of incongruity is unlikely to occur with respect to a signal whose frequency characteristics are approximated, and it is possible to prevent deterioration in speech quality in terms of feeling.
【００１９】また、近端話者の音声レベルが高くなるほ
どフィルタ１８のゲインは高くなるように設定される。
これも上述したのと同様の理由に基づくものであり、自
送話レベルが高いときは、雑音レベルが比較的高い場合
であっても雑音を感知しにくいからである。The gain of the filter 18 is set to increase as the voice level of the near end speaker increases.
This is also based on the same reason as described above, and it is difficult to detect noise when the self-sending level is high even if the noise level is relatively high.
【００２０】フィルタ１３の出力は、加算器１４を介し
て遠端話者の音声を伝送する伝送路に供給されて、前記
遠端音声出力Ｒｏｕｔとなる。従って、このフィルタ１
３の出力は、一部、前記ハイブリッド回路２を介して、
近端音声入力Ｓｉｎに混入され、さらにフィルタ１８に
供給されることとなる。ここで、フィルタ１８は、フィ
ルタ１３の逆特性を有しているから、フィルタ１８の出
力は、疑似雑音発生部１１から出力された疑似雑音をそ
のままハイブリッド回路２に供給した場合に得られる信
号と同様のものになる。The output of the filter 13 is supplied to the transmission line for transmitting the voice of the far-end speaker via the adder 14, and becomes the far-end voice output Rout. Therefore, this filter 1
The output of 3 is partially passed through the hybrid circuit 2,
This is mixed with the near-end audio input Sin and further supplied to the filter 18. Here, since the filter 18 has the inverse characteristic of the filter 13, the output of the filter 18 corresponds to the signal obtained when the pseudo noise output from the pseudo noise generator 11 is supplied to the hybrid circuit 2 as it is. It will be similar.
【００２１】次に、係数算出部１５は、遠端音声出力Ｒ
ｏｕｔと近端音声入力Ｓｉｎとに基づき疑似エコー発生
に必要な係数（例えば、デジタルフィルタなどのタップ
係数）を算出する。以下、この原理について詳述する。
まず、周波数ｆに対して雑音をＮ（ｆ）、フィルタ１１
の特性をＧ（ｆ）、フィルタ１８の特性をＧ-1（ｆ）、
エコー特性をＨ（ｆ）とすると、近端音声信号Ｓｉｎの
周波数特性Ｓ（ｆ）は下記［数１］に示すようになる。Next, the coefficient calculator 15 calculates the far-end voice output R
A coefficient (for example, a tap coefficient such as a digital filter) required for generating a pseudo echo is calculated based on out and the near-end voice input Sin. Hereinafter, this principle will be described in detail.
First, the noise is N (f) with respect to the frequency f, and the filter 11
Is G (f), the characteristic of the filter 18 is G −1 (f),
Assuming that the echo characteristic is H (f), the frequency characteristic S (f) of the near-end audio signal Sin is as shown in the following [Equation 1].
【００２２】[0022]
【数１】Ｓ（ｆ）＝Ｈ（ｆ）Ｇ（ｆ）Ｎ（ｆ）S (f) = H (f) G (f) N (f)
【００２３】次に、フィルタ１８の出力信号Ｓ’(ｆ)は
下記［数２］に示すようになる。Next, the output signal S '(f) of the filter 18 is as shown in the following [Equation 2].
【数２】Ｓ’（ｆ）＝Ｇ-1（ｆ）Ｓ（ｆ） ＝Ｇ-1（ｆ）Ｓ（ｆ） ＝Ｇ-1（ｆ）Ｈ（ｆ）Ｇ（ｆ）Ｎ（ｆ） ＝Ｈ（ｆ）Ｎ（ｆ）S ′ (f) = G −1 (f) S (f) = G −1 (f) S (f) = G −1 (f) H (f) G (f) N (f) = H (f) N (f)
【００２４】これと、Ｎ（ｆ）との相関演算出力は下記
［数３］に示すようになる。The output of the correlation operation between this and N (f) is as shown in the following [Equation 3].
【数３】Ｈａ（ｆ）＝Ｓ’（ｆ）Ｎ*（ｆ） ＝Ｈ（ｆ）Ｎ（ｆ）Ｎ*（ｆ）## EQU3 ## Ha (f) = S '(f) N * (f) = H (f) N (f) N * (f)
【００２５】ここでＮ（ｆ）は白色に近い雑音であるか
ら、近似的に下記［数４］が成立する。Here, since N (f) is noise close to white, the following [Equation 4] is approximately established.
【数４】Ｎ（ｆ）Ｎ*（ｆ）≒１N (f) N * (f) ≒ 1
【００２６】従って、下記［数５］が成立し、近似的に
エコーのインパルス応答を求めることができる。Therefore, the following [Equation 5] holds, and the impulse response of the echo can be approximately obtained.
【数５】Ｈａ（ｆ）≒Ｈ（ｆ）## EQU5 ## Ha (f) ≒ H (f)
【００２７】従って、時間領域では、フィルタ１８の出
力Ｓ（ｔ）と雑音発生器１１の出力ｎ（ｔ）との相関演
算（下記数６）により、エコーのインパルス応答、すな
わち疑似エコー発生のための係数が求められる。Therefore, in the time domain, an impulse response of an echo, that is, a pseudo echo is generated by a correlation operation (Equation 6 below) between the output S (t) of the filter 18 and the output n (t) of the noise generator 11. Is obtained.
【数６】 但し、 (Equation 6) However,
【００２８】疑似エコー生成部１６は、周知の適応フィ
ルタと同様に、下記［数６］に基づいて疑似エコーｙａ
を出力するように構成されている。The pseudo-echo generation unit 16 simulates the pseudo-echo ya based on the following [Equation 6], similarly to a well-known adaptive filter.
Is configured to be output.
【００２９】[0029]
【数６】ｙａ＝ｈａtｘ 但し、ｈａ＝（ｈ1,ｈ2,・・・・,ｈn）t， （tはベクトルの転置） ｘ＝（ｘk-1,ｘk-2,・・・・,ｘk-n）t, ｘj＝ｘ（jＴ）， （Ｔはサンプリング間隔であり、ｘ（jＴ）は時刻jＴに
おける遠端音声信号Ｒｏｕｔのサンプリング結果であ
る）[6] ya = ha t x However, ha = (h 1, h 2, ····, h n) t, (t is the transpose of the vector) x = (x k-1 , x k-2, ..., X kn ) t , x j = x (jT), where T is a sampling interval and x (jT) is a sampling result of the far-end audio signal Rout at time jT.
【００３０】本実施例においては、上記係数ｈ1,ｈ2,・・
・・,ｈnが、ｈａ（Ｔ），ｈａ（２Ｔ），・・・・，ｈａ（ｎ
Ｔ）に設定されるのである。従って、加算器１７によ
り、近端音声入力Ｓｉｎに含まれるエコー成分が打ち消
される。かかる疑似エコーは、前記の如く、遠端音声出
力Ｒｏｕｔに混入される疑似雑音をも加味して生成され
ているので、当該疑似雑音の成分が近端音声入力Ｓｉｎ
に混入しても打ち消され、結局、疑似雑音の成分が遠端
話者の方へ伝送されてしまうことが回避される。従っ
て、疑似雑音混入による遠端話者への通話障害は生じな
い。仮に、疑似雑音混入により何らかの異音が近端話者
や遠端話者へ伝送されることとなっても、当該疑似雑音
のレベルなどを調整することにより、そのような通話障
害を回避することができる。In this embodiment, the coefficients h 1 , h 2 ,.
··, h n is, ha (T), ha ( 2T), ····, ha (n
T). Therefore, the echo component included in the near-end voice input Sin is canceled by the adder 17. As described above, since the pseudo echo is generated in consideration of the pseudo noise mixed into the far-end audio output Rout, the pseudo-noise component is generated in the near-end audio input Sin.
, It is canceled out, and eventually, it is avoided that the pseudo noise component is transmitted to the far end speaker. Therefore, no call disturbance to the far-end talker due to pseudo noise mixing occurs. Even if any abnormal noise is transmitted to the near-end speaker or the far-end speaker due to the mixing of pseudo noise, avoid such a call failure by adjusting the level of the pseudo noise. Can be.
【００３１】尚、上述した実施例は移動電話と固定電話
との間の信号伝送に本願発明を適用した実施例であった
が、本願発明の適用はこれに限らず、２線路と４線路の
間で信号伝送を行う通信網の全てに適用可能である。Although the above embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to signal transmission between a mobile telephone and a fixed telephone, the application of the present invention is not limited to this. The present invention is applicable to all communication networks that perform signal transmission between them.
【００３２】[0032]
【発明の効果】上記の如く、本発明は、その周波数特性
が近端話者の音声に応じて可変される疑似雑音を遠端話
者の音声を伝送する伝送路に強制的に供給し、当該疑似
雑音を利用してエコーパス推定並びに疑似エコー生成を
行ったので、遠端話者の音声に拘り無くエコーパス推定
のトレーニングを行うことができ、雑音を近端音声のレ
ベル／周波数に応じて変形することにより、近端話者の
通話品質の劣化を最小限に抑えながら、適正な疑似エコ
ーを生成することができるという効果を奏する。As described above, the present invention forcibly supplies pseudo noise whose frequency characteristic is varied according to the voice of the near-end speaker to the transmission path for transmitting the voice of the far-end speaker, Since the echo path estimation and the pseudo echo generation are performed using the pseudo noise, the training of the echo path estimation can be performed regardless of the voice of the far-end speaker, and the noise is transformed according to the level / frequency of the near-end voice. By doing so, it is possible to generate an appropriate pseudo echo while minimizing deterioration of the communication quality of the near end speaker.
【図１】 本発明によるエコーキャンセラの要部を示す
ブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an echo canceller according to the present invention.
【図２】 フィルタの周波数特性などを示すグラフであ
る。FIG. 2 is a graph showing frequency characteristics and the like of a filter.
【図３】 従来のエコーキャンセラの構成を示すブロッ
ク図である。FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a conventional echo canceller.
１ エコーキャンセラ ２ ハイブリッド回路 ３ エコーパス推定／疑似エコー生成回路 ４ 制御装置 ５ 加算器 ６ 非線形処理回路 １１ 疑似雑音発生部 １２ レベル／周波数特性測定部 １３ フィルタ １４ 加算器 １５ 係数算出部 １６ 疑似エコー生成部 １７ 加算器 REFERENCE SIGNS LIST 1 echo canceller 2 hybrid circuit 3 echo path estimation / pseudo echo generation circuit 4 control device 5 adder 6 nonlinear processing circuit 11 pseudo noise generation unit 12 level / frequency characteristic measurement unit 13 filter 14 adder 15 coefficient calculation unit 16 pseudo echo generation unit 17 Adder
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大矢 智之 東京都港区虎ノ門二丁目10番１号 エ ヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−80030（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−120825（ＪＰ，Ａ) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Tomoyuki Oya 2-10-1 Toranomon, Minato-ku, Tokyo Inside NTT Mobile Communication Network Co., Ltd. (56) References JP-A-59-80030 (JP) , A) JP-A-4-120825 (JP, A)
Claims (3)
と２線路側の音声を伝送する第２の伝送路とを具備した
電話回線網に設けられるエコーキャンセラにおいて、 一定の疑似雑音を発生する疑似雑音発生手段と、 前記第２の伝送路の信号のレベル及び周波数特性に応じ
てその特性が変化するフィルタであって、前記疑似雑音
にそのフィルタ特性を付与して出力するフィルタと、 前記フィルタの出力を前記第１の伝送路に供給する手段
とを具備し、前記フィルタを介して前記第１の伝送路に
供給される前記疑似雑音と前記第２の伝送路の信号との
間に成立する相関関係に基づき疑似エコー発生に必要な
係数を算出することを特徴とするエコーキャンセラ。An echo canceller provided in a telephone network having a first transmission line for transmitting voice on the four-line side and a second transmission line for transmitting voice on the two-line side, wherein a certain amount of pseudo noise is provided. And a filter whose characteristics change in accordance with the level and frequency characteristics of the signal on the second transmission path, wherein the filter adds the filter characteristics to the pseudo noise and outputs the pseudo noise. Means for supplying the output of the filter to the first transmission line, wherein the pseudo noise and the signal of the second transmission line supplied to the first transmission line via the filter are provided. An echo canceller which calculates a coefficient required for generating a pseudo echo based on a correlation established between the echo cancelers.
と２線路側の音声を伝送する第２の伝送路とを具備した
電話回線網に設けられるエコーキャンセラにおいて、 一定の疑似雑音を発生する疑似雑音発生手段と、 前記疑似雑音に所望のフィルタ特性を付与して出力する
フィルタと、 前記フィルタの出力を前記第１の伝送路に供給する手段
と、 前記第２の伝送路の信号のレベル及び周波数特性を検出
し、その検出結果に応じて前記フィルタの特性を変化さ
せる検出手段とを具備し、前記フィルタを介して前記第
１の伝送路に供給される前記疑似雑音と前記第２の伝送
路の信号との間に成立する相関関係に基づき疑似エコー
発生に必要な係数を算出することを特徴とするエコーキ
ャンセラ。2. An echo canceller provided in a telephone line network having a first transmission line for transmitting voice on the four-line side and a second transmission line for transmitting voice on the two-line side. Pseudo-noise generating means for generating the following; a filter for adding desired filter characteristics to the pseudo noise and outputting the pseudo-noise; a means for supplying an output of the filter to the first transmission path; Detecting means for detecting the level and frequency characteristics of the signal, and changing the characteristics of the filter according to the detection result, wherein the pseudo noise supplied to the first transmission line via the filter and the pseudo noise An echo canceller which calculates a coefficient required for generating a pseudo echo based on a correlation established between the signal and a signal on a second transmission path.
に供給される前記疑似雑音と前記第２の伝送路の信号と
の間に成立する相関関係に基づき疑似エコー発生に必要
な係数を算出して出力する手段を更に具備したことを特
徴とする請求項１または請求項２記載のエコーキャンセ
ラ。3. A coefficient required for generating a pseudo echo based on a correlation established between the pseudo noise supplied to the first transmission path via the filter and a signal on the second transmission path. 3. The echo canceller according to claim 1, further comprising means for calculating and outputting.
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