JP3248551B2 - Echo canceler - Google Patents

Echo canceler

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JP3248551B2
JP3248551B2 JP01744594A JP1744594A JP3248551B2 JP 3248551 B2 JP3248551 B2 JP 3248551B2 JP 01744594 A JP01744594 A JP 01744594A JP 1744594 A JP1744594 A JP 1744594A JP 3248551 B2 JP3248551 B2 JP 3248551B2
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signal
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echo path
path
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豊 金田
昭二 牧野
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  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、2線4線変換系およ
び拡声通話系などにおいてハウリングの原因および聴覚
上の障害となる反響信号を消去あるいは抑圧する反響制
御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reverberation control apparatus for eliminating or suppressing a reverberation signal which causes howling and impairs hearing in a two-wire / four-wire conversion system and a loudspeaker system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5Aは、拡声通話系の模式図である。
送話者10の発声した送話音声は、送話用マイクロホン
11、送話信号増幅器12、伝送路13a、受話信号増
幅器14を順次経て受話スピーカ15に供給され、スピ
ーカ15からの再生音声が受話者16に伝わる。一方受
話者16が発声した音声は送話マイクロホン17、送話
信号増幅器18、伝送路13b、受話信号増幅器19、
受話スピーカ21を順次経て送話者10へ伝わる。この
拡声通話系は、従来の電話通話系のように送受話器を手
に持つ必要がないため、作業をしながらの通話が可能で
あったり、また自然な対面通話が実現できるという長所
を持ち、通信会議やテレビ電話、拡声電話機などに広く
利用が進められている。
2. Description of the Related Art FIG. 5A is a schematic diagram of a loudspeaker system.
The transmitted voice uttered by the transmitter 10 is sequentially supplied to the receiving speaker 15 through the transmitting microphone 11, the transmitting signal amplifier 12, the transmission line 13a, and the receiving signal amplifier 14, and the reproduced voice from the speaker 15 is received. To the person 16. On the other hand, the voice uttered by the receiver 16 includes a transmission microphone 17, a transmission signal amplifier 18, a transmission line 13b, a reception signal amplifier 19,
The signal is transmitted to the transmitter 10 via the receiving speaker 21 sequentially. This loudspeaker call system does not require a handset as in the conventional telephone call system, so it has the advantage that it is possible to make a call while working or to realize a natural face-to-face call, It is widely used in teleconferences, videophones, loudspeakers, and the like.

【0003】一方、この拡声通話系の欠点としては、反
響の存在が問題となっている。即ち、図5Aにおいてス
ピーカ15から受話側に伝わった音声が、矢印22で示
すようにマイクロホン17で受音され、増幅器18、伝
送路13b、増幅器19、スピーカ21を経て送話側に
再生される。送話者10にとってこの現象は、自分の発
声した音声がスピーカ21から再生されるという反響現
象であり、音響エコーなどと呼ばれている。この反響現
象は拡声通話系において通話の障害や不快感などの悪影
響を生じる。さらに、スピーカ21から再生された音は
マイクロホン11で受音されて信号の閉ループを形成す
る。そしてこのループの利得が1より大きい場合にはハ
ウリング現象が発生して通話は不能となる。
On the other hand, as a drawback of this loudspeaker system, the existence of reverberation is a problem. That is, in FIG. 5A, the sound transmitted from the speaker 15 to the receiving side is received by the microphone 17 as shown by the arrow 22, and is reproduced to the transmitting side via the amplifier 18, the transmission path 13b, the amplifier 19, and the speaker 21. . For the transmitter 10, this phenomenon is a reverberation phenomenon in which the voice uttered by the speaker 10 is reproduced from the speaker 21, and is called an acoustic echo or the like. This reverberation phenomenon causes adverse effects such as trouble in communication and discomfort in a loudspeaker system. Further, the sound reproduced from the speaker 21 is received by the microphone 11 to form a closed loop of the signal. If the gain of the loop is greater than 1, a howling phenomenon occurs and the call cannot be made.

【0004】このような拡声通話系の問題点を克服する
ために、損失制御装置や反響消去装置などが利用されて
いる。図5Bは損失制御装置の一例を示した模式図で、
図5Aと共通な部分には同一の番号を付与した。また、
簡単のため増幅器は省略し、かつ図5Aにおける受話者
16側のみを示した。損失制御回路23に伝送路13a
からの受話信号x(n) 、およびマイクロホン17の出
力信号z(n)(nは時間を表すパラメータ)が入力さ
れ、それらの大きさに基づいて送受話状態の判定が行わ
れる。送受話状態の判定方法としては、例えば、受話信
号x(n)と出力信号z(n)との各短時間パワーPx
(n),Pz(n)を計算してその大きさを比較する。
ここで、矢印22を通った、つまり反響路を通った反響
信号y(n)は受話信号x(n)より小さいと仮定する
と、受話者16が発声した送話信号s(n)が無い時に
は、Px(n)>Pz(n)が成立し、この時には受話
状態と判定する。一方、あるレベル以上の送話信号s
(n)が存在すると、Px(n)<Pz(n)となり、
この時には送話状態と判定する。そして受話状態と判定
されれば、マイクロホン17の出力側に挿入した送話側
損失器24に損失を挿入する。その結果、スピーカ15
から回り込んでマイクロホン17で受音された反響信号
y(n)は、損失器24によって減衰されて反響現象が
軽減される。一方、送話状態であると判定されれば、送
話側の損失器24の損失は0(dB)として、スピーカ
15の前段に挿入された受話側損失器25に損失を挿入
する。その結果、マイクロホン17で受音された送話信
号は減衰する事なく伝送される。また、損失を受話側に
挿入したことによって閉ループ利得を1以下に保ち、ハ
ウリング現象を防止することができる。
[0004] In order to overcome such a problem of the loudspeaker communication system, a loss control device, an echo canceller, and the like are used. FIG. 5B is a schematic diagram illustrating an example of the loss control device.
Parts common to those in FIG. 5A are given the same numbers. Also,
The amplifier is omitted for simplicity, and only the receiver 16 side in FIG. 5A is shown. The transmission line 13a is connected to the loss control circuit 23.
, And an output signal z (n) of the microphone 17 (n is a parameter representing time), and the transmission / reception state is determined based on their magnitudes. As a method of determining the transmission / reception state, for example, each short-time power Px of the reception signal x (n) and the output signal z (n) is used.
(N) and Pz (n) are calculated and their sizes are compared.
Here, assuming that the echo signal y (n) passing through the arrow 22, that is, the echo path, is smaller than the reception signal x (n), when there is no transmission signal s (n) uttered by the receiver 16, , Px (n)> Pz (n). At this time, it is determined that the receiving state is set. On the other hand, the transmission signal s of a certain level or more
If (n) exists, Px (n) <Pz (n), and
At this time, it is determined to be in the transmission state. When it is determined that the receiving state is in the receiving state, the loss is inserted into the transmitting side loss unit 24 inserted on the output side of the microphone 17. As a result, the speaker 15
The reverberation signal y (n) sneaking around from and received by the microphone 17 is attenuated by the loss unit 24 to reduce the reverberation phenomenon. On the other hand, if it is determined that the transmission state is established, the loss of the loss unit 24 on the transmission side is determined to be 0 (dB), and the loss is inserted into the reception side loss unit 25 inserted in front of the speaker 15. As a result, the transmission signal received by the microphone 17 is transmitted without attenuation. Also, by inserting the loss into the receiving side, the closed loop gain can be kept at 1 or less, and the howling phenomenon can be prevented.

【0005】以上説明したようにその損失制御装置26
を用いれば反響現象を軽減させることが可能であるが、
構成を簡単に保つために挿入損失量は固定とする場合が
ある。この場合にはあらゆる状況を想定して挿入損失量
の値としては、大きな値(例えば20dB)が与えられ
ている。しかしながら、挿入される損失量が10dBを
越えると、送受話判定の時間遅れなどによって、音声の
語頭や語尾の切断が生じて、通話品質が低下するという
問題が生じる。
As described above, the loss control device 26
It is possible to reduce the reverberation phenomenon by using
In some cases, the insertion loss is fixed to keep the configuration simple. In this case, a large value (for example, 20 dB) is given as the value of the insertion loss amount assuming all situations. However, if the inserted loss exceeds 10 dB, the beginning or end of the voice is cut off due to a time delay in the transmission / reception determination, which causes a problem that the speech quality deteriorates.

【0006】そこで、実際に使用される状況での音響結
合量に応じて適応的に損失量を制御する適応型損失制御
装置が提案されている。図6Aは、適応型損失制御装置
の模式図である。図5Bと共通な部分には同一の番号を
付与した。挿入損失量決定回路27に損失器25を通過
した後の信号L R x(n)、及びマイクロホン17から
の出力信号z(n)が入力され、これらのレベルに基づ
いてスピーカ15からマイクロホン17までの間の音響
結合量Gを推定し、その推定量に応じて挿入損失量を決
定する。例えば、音響結合量の予測値G′はLR
(n)とz(n)の各短時間パワーPLR x(n)とP
z(n)を用いて、以下のように計算できる。
[0006] Therefore, the acoustic coupling in the actual use situation
Adaptive loss control that adaptively controls the loss amount according to the combined amount
A device has been proposed. FIG. 6A shows an adaptive loss control device.
FIG. The same numbers are used for the parts common to FIG. 5B.
Granted. Passing through the loss device 25 to the insertion loss determination circuit 27
Signal L after Rx (n) and from the microphone 17
Output signal z (n) is input, and based on these levels,
Between the speaker 15 and the microphone 17
The coupling amount G is estimated, and the insertion loss amount is determined according to the estimated amount.
Set. For example, the predicted value G ′ of the acoustic coupling amount is LRx
(N) and short-time power PL of z (n)Rx (n) and P
Using z (n), it can be calculated as follows.

【0007】G′=Pz(n)/PLR x(n) この予測結合量G′が1(0dB)よりも大きければ、
x(n)とLT z(n)との間の利得が1以下になるよ
うな損失量を挿入損失量決定回路27で計算する。例え
ば、G′が4(6dB)である場合には、入力信号x
(n)と送信信号LT z(n)との間の開ループ利得を
1(0dB)以下に保つために、挿入損失量は0.5
(パワーで6dB)以下にする。また、音響結合量Gが
変化し、G′が2(3dB)になった場合には、挿入損
失量は0.7(パワーで3dB)以下にする。このよう
に決定された挿入損失量は損失制御回路23に転送され
る。損失制御回路23は前述した判断により、損失器2
4,25に挿入損失量を与える。
G '= Pz (n) / PL R x (n) If the predicted coupling amount G' is larger than 1 (0 dB),
The insertion loss determining circuit 27 calculates a loss such that the gain between x (n) and L T z (n) becomes 1 or less. For example, if G 'is 4 (6 dB), the input signal x
In order to keep the open loop gain between (n) and the transmission signal L T z (n) at 1 (0 dB) or less, the insertion loss is 0.5
(6 dB in power) or less. Further, when the acoustic coupling amount G changes and G ′ becomes 2 (3 dB), the insertion loss amount is set to 0.7 (3 dB in power) or less. The insertion loss determined in this way is transferred to the loss control circuit 23. The loss control circuit 23 determines the loss
4 and 25 are given insertion loss amounts.

【0008】以上説明したように、適応型損失制御装置
においては、反響路の音響結合量Gの大きさに応じて挿
入損失量を決定し、損失を挿入することにより通話品質
の低下を最小限に押さえることが可能となる。しかしな
がら、音響結合量Gの推定は短時間パワで計算するた
め、正確な値を知ることは困難である。
As described above, in the adaptive loss control device, the insertion loss is determined according to the magnitude of the acoustic coupling amount G of the echo path, and the loss is inserted to minimize the reduction in speech quality. It becomes possible to hold down. However, since the estimation of the acoustic coupling amount G is calculated with short-time power, it is difficult to know an accurate value.

【0009】以上説明したように、適応型損失制御装置
を用いれば反響現象を軽減させることが可能であるが、
音響結合量Gの大きい条件下では、依然として通話品質
が低下するという問題が残されている。次に説明する反
響消去装置は、このような問題が生じない新しい技術と
して、近年導入が進められている。図6Bは従来の反響
消去装置31の一例を示す。反響消去装置31では、ま
ず反響路推定回路32において反響路22のインパルス
応答(反響路伝送特性)を推定し、その推定値h
(n)′を疑似反響路33に転送する。次に疑似反響路
33において、推定インパルス応答h(n)′と受話信
号x(n)との畳み込み演算を実行して疑似反響信号y
(n)′を合成する。そして減算器34において、マイ
クロホン17の出力信号z(n)から疑似反響信号y
(n)′を差し引く。反響路22のインパルス応答の推
定が良好に行われていれば、反響信号y(n)と疑似反
響信号y(n)′はほぼ等しいものとなっており、減算
器34での減算の結果、マイクロホン出力z(n)に含
まれる反響信号y(n)は消去される。なおマイクロホ
ン17の出力z(n)のみを見れば反響信号y(n)と
信号s(n)とを区別できない、よってz(n)を反響
信号と云うこともある。
As described above, the reverberation phenomenon can be reduced by using the adaptive loss control device.
Under the condition that the acoustic coupling amount G is large, there still remains a problem that the communication quality is deteriorated. In recent years, the echo canceller described below has been introduced as a new technology that does not cause such a problem. FIG. 6B shows an example of a conventional echo canceller 31. In the echo canceller 31, first, the impulse response (echo path transmission characteristic) of the echo path 22 is estimated by the echo path estimating circuit 32, and the estimated value h
(N) 'is transferred to the pseudo echo path 33. Next, in the pseudo echo path 33, a convolution operation of the estimated impulse response h (n) 'and the reception signal x (n) is performed to execute the pseudo echo signal y.
(N) 'is synthesized. Then, in the subtractor 34, the pseudo echo signal y from the output signal z (n) of the microphone 17 is obtained.
(N) 'is subtracted. If the impulse response of the echo path 22 is well estimated, the echo signal y (n) and the pseudo echo signal y (n) 'are almost equal, and the result of the subtraction by the subtractor 34 is as follows. The echo signal y (n) included in the microphone output z (n) is canceled. Note that the echo signal y (n) and the signal s (n) cannot be distinguished by looking only at the output z (n) of the microphone 17, and therefore z (n) may be referred to as an echo signal.

【0010】ここで疑似反響路33は反響路22の特性
h(n)の経時変動に追従する必要がある。そのため反
響路推定回路32では、適応アルゴリズムを用いて、反
響路22のインパルス応答の推定を行う。この推定動作
は受話状態、即ちs(n)≒0であって、z(n)≒y
(n)とみなせる時に実行される。受話状態において、
減算器34の出力、つまり誤差信号e(n)は反響信号
y(n)の消去残差y(n)−y(n)′と見なすこと
ができる。以下の説明では、この受話状態を仮定する。
適応アルゴリズムとは、受話信号x(n)と誤差信号e
(n)を用いて、e(n)のパワーが最小になるように
インパルス応答の推定値h(n)′を定めるアルゴリズ
ムであって、LMS法、学習同定法、ES法などが知ら
れている。
Here, it is necessary for the pseudo echo path 33 to follow the temporal variation of the characteristic h (n) of the echo path 22. Therefore, the echo path estimation circuit 32 estimates the impulse response of the echo path 22 using an adaptive algorithm. This estimating operation is a receiving state, that is, s (n) ≒ 0, and z (n) ≒ y
This is executed when it can be regarded as (n). In the listening state,
The output of the subtractor 34, that is, the error signal e (n) can be regarded as the erasure residual y (n) -y (n) 'of the echo signal y (n). In the following description, this receiving state is assumed.
The adaptive algorithm is composed of the received signal x (n) and the error signal e.
(N) is an algorithm that determines an estimated value h (n) ′ of the impulse response so that the power of e (n) is minimized. Known algorithms include an LMS method, a learning identification method, and an ES method. I have.

【0011】次に代表的な適応アルゴリズムについて説
明する。疑似反響路33としてディジタルFIRフィル
タを利用する場合には、フィルタのインパルス応答とフ
ィルタ係数は一致するので、以下、反響路インパルス応
答の推定値h(n)′をフィルタ係数と呼ぶことにす
る。適応アルゴリズムにおいて、h(n)′の推定は逐
次式の形で行われる。即ち、時刻n+1のフィルタ係数
h(n+1)′は、時刻nのフィルタ係数h(n)′を
修正して得られるという次式によって計算される。
Next, a typical adaptive algorithm will be described. When a digital FIR filter is used as the pseudo echo path 33, the impulse response of the filter and the filter coefficient match, so that the estimated value h (n) 'of the echo path impulse response is hereinafter referred to as a filter coefficient. In the adaptive algorithm, the estimation of h (n) 'is performed in a sequential manner. That is, the filter coefficient h (n + 1) ′ at the time n + 1 is calculated by the following equation, which is obtained by modifying the filter coefficient h (n) ′ at the time n.

【0012】 h(n+1)′=h(n)′+αΔ(n) (1) ただし、 h(n)′=(h1(n)′,h2(n)′,…,hL(n)′)T : フィルタ係数(時刻nにおける疑似反響路33のインパ
ルス応答を表すベクトル) Δ(n):係数の修正方向を表すベクトル α:ステップサイズ(係数の修正の大きさを表すパラメータ:スカラ量) L:タップ数(フィルタ係数の数) T :ベクトルの転置 n:離散化時間 Δ(n)はアルゴリズムに応じて異なっており、例え
ば、LMS法では Δ(n)=e(n)x(n) (2) 学習同定法では Δ(n)=e(n)X(n)/(X(n)T X(n))(3) となる。ただし、 e(n):誤差信号(=y(n)−y(n)′) y(n)′=h(n)′T X(n) X(n)=(x(n),x(n-1) ,…,x(n-L+1))T :受話信号ベクトル ここで、疑似反響路33の特性が真の反響路22の特性
に近く、疑似反響信号y(n)′が反響信号y(n)に
ほぼ等しくなった状態を収束したと呼ぶ。
H (n + 1) ′ = h (n) ′ + αΔ (n) (1) where h (n) ′ = (h1 (n) ′, h2 (n) ′,..., HL (n) ′) T : filter coefficient (vector representing the impulse response of the pseudo echo path 33 at time n) Δ (n): vector representing the correction direction of the coefficient α: step size (parameter representing the magnitude of correction of the coefficient: scalar amount) L : Number of taps (number of filter coefficients) T : Transposition of vector n: Discretization time Δ (n) varies depending on the algorithm. For example, in the LMS method, Δ (n) = e (n) × (n) (2) In the learning identification method, Δ (n) = e (n) X (n) / (X (n) TX (n)) (3) Where e (n): error signal (= y (n) -y (n) ') y (n)' = h (n) ' TX (n) X (n) = (x (n), x (n-1),..., x (n-L + 1)) T : received signal vector Here, the characteristic of the pseudo echo path 33 is close to the characteristic of the true echo path 22, and the pseudo echo signal y (n) ' Is referred to as having converged when it has become substantially equal to the echo signal y (n).

【0013】各種の適応アルゴリズムでは、ステップサ
イズパラメータαは、通常1に設定される。ステップサ
イズパラメータαは、収束の様子に影響を与える量であ
り、その値が1の場合には収束速度が最大となり、1よ
りも小さい値に設定すると収束速度は遅くなるが、最終
の誤差値が1の場合より小さくなる。このため初期状態
ではステップサイズパラメータαを1に設定し、ある程
度収束した場合には、ステップサイズパラメータαを小
さくするという可変ステップサイズパラメータ型の適応
アルゴリズムも提案されている。このようなアルゴリズ
ムにおいては、収束の状態を正しく判断する必要があ
る。
In various adaptive algorithms, the step size parameter α is usually set to 1. The step size parameter α is an amount that affects the state of convergence. When the value is 1, the convergence speed is maximized. When the value is set to a value smaller than 1, the convergence speed is reduced. Is smaller than one. For this reason, a variable step size parameter type adaptive algorithm has been proposed in which the step size parameter α is set to 1 in the initial state, and the step size parameter α is reduced when the convergence to some extent is achieved. In such an algorithm, it is necessary to correctly determine the convergence state.

【0014】さらに、反響路22の特性を推定するアル
ゴリズムは、近端話者の送話信号が存在する場合には、
それを誤差と見なし誤った方向に疑似反響路33を設定
してしまう。そこで受話信号x(n)と近端話者の送話
信号s(n)の混在(ダブルトーク)の有無を検出して
ダブルトーク状態では反響路の推定を停止する必要が生
じる。
Further, the algorithm for estimating the characteristics of the echo path 22 is based on the following.
This is regarded as an error, and the pseudo echo path 33 is set in the wrong direction. Therefore, it is necessary to stop the estimation of the echo path in the double talk state by detecting the presence / absence (double talk) of the reception signal x (n) and the transmission signal s (n) of the near end speaker.

【0015】ダブルトーク時の適応推定の停止の問題を
解決する一方法として、陽にタブルトークを検出するこ
となく、良好に反響路の推定を行なうFG/BG(フォ
アグラウンド/バックグラウンド)方式が提案されてい
る。図7AはFG/BG方式を用いて構成された反響消
去装置36を示し、図6Bと共通な部分には同一の番号
を付与した。FG/BG方式反響消去装置36では、ま
ず反響路推定回路32において反響路22のインパルス
応答を推定し、その推定値hb(n)′をBG側の疑似
反響路33に転送する。次にBG側の疑似反響路33に
おいて、hb(n)′と受話信号x(n)との畳み込み
演算を実行して疑似反響信号yb(n)′を合成する。
そして減算器34において、マイクロホン17の出力信
号z(n)から疑似反響信号yb(n)′を差し引く。
反響路インパルス応答の推定が良好に行われていれば、
反響信号y(n)と疑似反響信号yb(n)′はほぼ等
しいものとなる。BG側の疑似反響路33の特性が真の
反響路22の特性に近ければ、BG側の疑似反響路33
の係数をFG側の疑似反響路37の係数に転送する。一
般的にはBG側の疑似反響路33が真の反響路22の特
性に近づいたことは、マイクロホン出力信号z(n)と
疑似反響信号yb(n)′の差eb(n)とz(n)と
のパワーを比較することで行なわれる。ここでパワーと
は信号の時間積分値であり、離散化された信号を扱う場
合には、例えばPx(n)=Σx2 (n−i)(Σはi
=0からk−1まで)のように計算される。ここでkは
積分時間を表す。前記係数の転送は次のように行われ
る。即ち、入力判定回路38で入力信号x(n)が設
定されたしきい値以上の時に、パワー比較回路39で
誤差信号eb(n)のパワーがz(n)のパワーよりあ
る程度以上小さいと判断され、かつ誤差比較回路41
でBG側の誤差信号eb(n)のパワーがFG側の誤差
信号ef(n)(FG側疑似反響路37の出力とz
(n)との差)のパワーよりも小さいと判断された時
に、推定された係数hb(n)′は、FG側疑似反響路
係数hf(n)′と比べて、実際の反響路22のインパ
ルス応答をより良く模擬していると考えられるので、B
G側疑似反響路33の係数hb(n)′をFG側疑似反
響路37に転送する。FG側疑似反響路37の係数hf
(n)′は、上記の条件が満たされた時のみ更新される
ので、ダブルトーク時にBG側の反響路推定回路32が
誤推定をした場合には上記条件が満たされないため、B
G側係数がFG側に転送されず、ダブルトーク前の良好
なエコー消去が保持される。FG側疑似反響路37から
疑似反響信号yf(n)′を減算器42でz(n)から
減算し、その減算出力ef(n)を伝送路13bへ出力
する。
As a method for solving the problem of stopping the adaptive estimation at the time of double talk, an FG / BG (foreground / background) system for performing good echo estimation without explicitly detecting a double talk is proposed. Have been. FIG. 7A shows an echo canceller 36 configured using the FG / BG method, and the same reference numerals are given to portions common to FIG. 6B. In the FG / BG type echo canceller 36, first, the impulse response of the echo path 22 is estimated in the echo path estimation circuit 32, and the estimated value hb (n) 'is transferred to the pseudo echo path 33 on the BG side. Next, in the pseudo echo path 33 on the BG side, a convolution operation of hb (n) 'and the received signal x (n) is executed to synthesize a pseudo echo signal yb (n)'.
Then, the subtractor 34 subtracts the pseudo echo signal yb (n) ′ from the output signal z (n) of the microphone 17.
If the echo path impulse response is well estimated,
The echo signal y (n) and the pseudo echo signal yb (n) 'are almost equal. If the characteristics of the pseudo-echo path 33 on the BG side are close to the characteristics of the true echo path 22, the pseudo-echo path 33 on the BG side
Is transferred to the coefficient of the pseudo echo path 37 on the FG side. Generally, the fact that the pseudo echo path 33 on the BG side approaches the characteristic of the true echo path 22 means that the difference eb (n) between the microphone output signal z (n) and the pseudo echo signal yb (n) ′ and z (n). This is performed by comparing the power with n). Here, the power is a time integration value of the signal, and when dealing with a discretized signal, for example, Px (n) = {x 2 (ni) (} is i
= 0 to k-1). Here, k represents the integration time. The transfer of the coefficients is performed as follows. That is, when the input signal x (n) is equal to or more than the set threshold value in the input determination circuit 38, the power of the error signal eb (n) is determined by the power comparison circuit 39 to be smaller than the power of z (n) to some extent. And the error comparison circuit 41
, The power of the BG-side error signal eb (n) is equal to the FG-side error signal ef (n) (the output of the FG-side pseudo echo path 37 and z
(N), the estimated coefficient hb (n) 'is compared with the FG-side pseudo-echo path coefficient hf (n)', and the estimated coefficient hb (n) 'is smaller than that of the actual echo path 22. Since it is considered that the impulse response is simulated better, B
The coefficient hb (n) ′ of the G side pseudo echo path 33 is transferred to the FG side pseudo echo path 37. Coefficient hf of FG side pseudo echo path 37
Since (n) 'is updated only when the above condition is satisfied, the above condition is not satisfied when the BG-side echo path estimation circuit 32 makes an erroneous estimation at the time of double talk.
The G side coefficient is not transferred to the FG side, and good echo cancellation before double talk is maintained. The pseudo echo signal yf (n) 'is subtracted from z (n) by the subtractor 42 from the FG side pseudo echo path 37, and the subtraction output ef (n) is output to the transmission path 13b.

【0016】しかしながら、FG/BG方式において
は、バックグラウンド側の疑似反響路33の特性が真の
反響路22と異なっていても転送判定回路43が上記
の条件を満たし、誤ったBG側疑似反響路33の係
数をFG側疑似反響路37に転送してしまう場合があ
る。これは、特に入力信号x(n)が正弦波的である母
音などの時に、疑似反響路の係数が誤っていても誤差信
号e(n)のパワーが小さくなってしまうために起こ
る。
However, in the FG / BG system, even if the characteristics of the background-side pseudo echo path 33 are different from those of the true echo path 22, the transfer determination circuit 43 satisfies the above-described conditions, and an erroneous BG-side pseudo echo path. In some cases, the coefficient of the path 33 is transferred to the FG-side pseudo echo path 37. This occurs especially when the input signal x (n) is a vowel having a sinusoidal waveform, because the power of the error signal e (n) becomes small even if the coefficient of the pseudo echo path is wrong.

【0017】また、以上説明してきた反響消去装置31
及びFG/BG方式反響消去装置36は、初期の段階や
使用中での反響路22の変化に対し、十分な反響消去量
が得られず、ハウリングを起こすという問題がある。こ
の問題を解決する方法としては、初期学習を行なうか、
あるいは反響消去装置が収束していない場合には、ハウ
リングが起こらない程度の損失を損失制御装置28によ
り挿入しておくことなどが考えられる。以下では、反響
消去装置と前述した適応型損失制御装置を組み合わせた
事例を図7B、図8に示す。図7Bでは反響消去装置3
1と伝送路13a,13bとの間に適応型損失制御装置
26が挿入されている。図8ではFG/BG方式を用い
た反響消去装置36と伝送路13a,13bとの間を適
応型損失制御装置26が挿入された例である。これら図
において、図6A,6B,7Aと共通な部分には同一の
番号を付与した。これら装置において、適応型損失制御
装置26は、反響消去装置31又は36を含めたスピー
カ15とマイクロホン17との間での音響結合量に対応
した損失を挿入する。このため初期の段階において反響
消去装置31又は36の反響消去量が少ない場合には、
適応型損失制御装置26の挿入損失量を大きくして反響
を抑圧し、反響消去装置31又は36によりある程度反
響信号が取り除かれた場合には、適応型損失制御装置2
6の挿入損失量を小さくすることができる。
The echo canceling device 31 described above
In addition, the FG / BG type echo canceller 36 has a problem that a sufficient amount of echo cancellation cannot be obtained for an initial stage or a change of the echo path 22 during use, and howling occurs. The solution to this problem is to do initial learning or
Alternatively, when the echo canceller does not converge, it is conceivable to insert a loss to the extent that no howling occurs by the loss control device 28. Hereinafter, an example in which the echo canceller and the above-described adaptive loss controller are combined is shown in FIGS. 7B and 8. In FIG. 7B, the echo canceller 3 is used.
An adaptive loss control device 26 is inserted between the transmission line 1 and the transmission lines 13a and 13b. FIG. 8 shows an example in which the adaptive loss control device 26 is inserted between the echo canceller 36 using the FG / BG system and the transmission lines 13a and 13b. In these figures, the same parts as those in FIGS. 6A, 6B and 7A are given the same numbers. In these devices, the adaptive loss control device 26 inserts a loss corresponding to the amount of acoustic coupling between the speaker 15 and the microphone 17 including the echo canceller 31 or 36. For this reason, when the echo canceling amount of the echo canceller 31 or 36 is small in the initial stage,
When the amount of insertion loss of the adaptive loss control device 26 is increased to suppress reverberation and the reverberation signal is removed to some extent by the reverberation canceller 31 or 36, the adaptive loss control device 2
6 can be reduced in insertion loss.

【0018】以上説明したように、反響消去装置で問題
であった反響消去量が少ない場合のハウリング抑圧を反
響消去装置と適応型損失制御装置を組み合わせることに
より解決できることが分かる。しかしながら反響消去装
置側でどの程度反響が取り除かれたかを正しく判断しな
いと、例えば、ハウリングの防止に必要な挿入損失量以
下に挿入損失量を変化させてしまう可能性がある。
As described above, it can be understood that howling suppression, which is a problem in the echo canceller when the echo canceling amount is small, can be solved by combining the echo canceller and the adaptive loss control device. However, if the echo canceller does not correctly determine how much echo is removed, for example, the insertion loss may be changed to a value equal to or less than the insertion loss required to prevent howling.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】以上説明したように従
来の反響消去装置においては、誤差信号が反響信号に比
べ小さくなった場合においても疑似反響路が真の反響路
を模擬していない場合がある。このような場合には、可
変ステップサイズパラメータ型の適応アルゴリズムにお
いては、収束していなくても収束していると判断するた
め、ステップサイズパラメータを小さくしてしまい、収
束が遅くなるといった問題が生じる。またFG/BG方
式反響消去装置においては、収束していないBG側の係
数をFG側の係数に転送するといった誤転送が発生す
る。更に、反響消去装置と適応型損失制御装置とを組み
合わせた装置においては、ハウリングの防止に必要な挿
入損失量以下に挿入損失量を変化させてしまう可能性が
ある。このような問題を解決するために、この発明は疑
似反響路が真の反響路を正しく模擬する反響消去装置を
提供することを目的とする。
As described above, in the conventional echo canceller, even when the error signal is smaller than the echo signal, the pseudo echo path may not simulate the true echo path. is there. In such a case, in the adaptive algorithm of the variable step size parameter type, it is determined that convergence has been achieved even if convergence has not occurred, so that the step size parameter is reduced and convergence is slowed down. . Further, in the FG / BG type echo canceller, erroneous transfer such as transferring a non-converged coefficient on the BG side to a coefficient on the FG side occurs. Further, in a device in which the echo canceller and the adaptive loss control device are combined, there is a possibility that the insertion loss may be changed to be less than or equal to the insertion loss necessary for preventing howling. In order to solve such a problem, an object of the present invention is to provide an echo canceller in which a pseudo echo path correctly simulates a true echo path.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明によれ
ば、誤差信号ピークホールド手段により、誤差信号e
(n)のパワーの所定の時間内でのピーク値と連続的に
検出して次にピーク値が検出されるまで誤差信号移動ピ
ーク値として出力し、反響信号ピークホールド手段によ
反響信号z(n)のパワーの上記所定の時間内でのピ
ーク値を連続的に検出して次のピーク値が検出されるま
で反響信号移動ピーク値として出力され、収束判定手段
により、誤差信号移動ピーク値に対する反響信号移動ピ
ーク値との比により、疑似反響路の反響路との一致性が
判断される。
According to the first aspect of the present invention, the error signal peak hold means controls the error signal e.
Continuously with the peak value of the power of (n) within a predetermined time
Detected and output as an error signal moving peak value until the next peak value is detected , and the echo signal peak hold means
Of the power of the reverberation signal z (n) within the predetermined time.
Peak values are detected continuously until the next peak value is detected.
In output by the echo signal moves the peak value, the convergence judgment unit, the ratio of the echo signal moves the peak value for the error signal moves the peak value, consistent with the echo path of the pseudo echo path is determined You.

【0021】請求項2の発明によれば請求項1の発明
適応型損失制御装置が設けられ、その損失制御量が、
収束判定手段の判断にもとづき行われる。請求項3の
発明によれば、請求項1又は2の発明において、反響消
去はBG/FG方式とされ、そのBG/FG方式におけ
るBG側の疑似反響路が反響路とよく一致した状態の判
定に上記収束判定手段の出力が用いられる。
[0021] provided invention <br/> adaptive loss control device according to claim 1 According to the invention of claim 2, the loss control amount is above
It performed based on the determination of the serial convergence judgment means. According to the third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, the echo cancellation is performed by the BG / FG system, and the BG / FG system determines that the pseudo-echo path on the BG side matches the echo path well. the output of the convergence determination unit is used.

【0022】請求項4の発明によれば請求項1乃至3の
発明の何れかにおいて、反響路推定の適応アルゴリズム
における収束度を決めるステップサイズパラメータが
収束判定手段の出力に応じて制御される。
The above in any one of claims 1 to 3 of the invention According to the invention of claim 4, the step size parameter determines the convergence in the adaptive algorithm of the echo path estimation
It is controlled according to the output of the serial convergence judgment means.

【0023】[0023]

【実施例】図1にこの発明を反響消去装置31と適応型
損失制御装置26とを組み合わせた装置に適用した実施
例を示し、図7Bと共通な部分には同一の番号を付与し
た。この発明では信号z(n)とe(n)とがピークホ
ールド回路51に入力される。ピークホールド回路51
は両信号z(n),e(n)のそれぞれ、サンプルパワ
ーのある時間内でのピーク値を連続的に検出するもので
あるから、移動ピークホールド回路と云うことができ、
また移動ピークホールドを検出すると云える。このピー
クホールド回路では例えば次の計算が行われる。
FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to a device in which an echo canceller 31 and an adaptive loss control device 26 are combined, and the same parts as those in FIG. 7B are denoted by the same reference numerals. In the present invention, the signals z (n) and e (n) are input to the peak hold circuit 51. Peak hold circuit 51
Is to continuously detect the peak value of each of the signals z (n) and e (n) within a certain time of the sample power, so that it can be called a moving peak hold circuit.
It can also be said that a moving peak hold is detected. In this peak hold circuit, for example, the following calculation is performed.

【0024】 phz(n)=max〔z(n)x z(n),βphz(n−1)〕 phe(n)=max〔e(n)x e(n),βphe(n−1)〕 ここで、phz(n)とphe(n)はそれぞれz
(n),e(n)のピークホールド値(反響信号移動ピ
ーク値、誤差信号移動ピーク値)、βは減衰定数、ma
x〔a,b〕はaとbを比較し、大きい方の値を出力す
る関数である。減衰定数βは、1より小さい値であり、
0.9999±0.00005の範囲であることが望ま
しい。また、この例では、1サンプルに於ける2乗値の
みでパワーを計算している。
Phz (n) = max [z (n) × z (n), βphz (n−1)] phe (n) = max [e (n) × e (n), βphe (n−1) Here, phz (n) and phe (n) are z
(N) and e (n) peak hold values (echo signal
Peak value, error signal movement peak value) , β is an attenuation constant, ma
x [a, b] is a function that compares a and b and outputs the larger value. The decay constant β is a value smaller than 1,
It is desirable to be within the range of 0.9999 ± 0.00005. In this example, the power is calculated using only the square value of one sample.

【0025】ピークホールド回路51の出力phz
(n),phe(n)は収束判定回路52に入力され
て、その比を、例えば、 A(n)=10log(phz(n)/phe(n) として計算し、この値によりその収束性を判断する。つ
まりA(n)が大きい程収束状態がよいと判断する。
The output phz of the peak hold circuit 51
(N) and phe (n) are input to the convergence determination circuit 52, and the ratio is calculated as, for example, A (n) = 10log (phz (n) / phe (n). That is, it is determined that the larger the A (n), the better the convergence state.

【0026】図2はこの発明の効果を示すグラフであ
り、収束の様子を示したものである。横軸は時間、縦軸
は疑似反響路33と真の反響路22との間の近さを表す
収束の様子を示す値であり、大きい値ほど近いことを示
す。これはシミュレーションの結果であり、点線54は
マイクロホン出力信号z(n)と誤差信号e(n)との
各パワーPz(n),Pe(n)の比(10log(P
z(n)/Pe(n)))を示し、従来から収束の判定
に用いられてきた値である。但し、パワーを計算する際
の積分時間は、積分時間が長い場合には、収束の判定と
実際の収束の状態との間に時間的なずれが生じるため、
ここでは短い値を用いている。実線55はピークホール
ド値phz(n)とphe(n)とを用いて計算した収
束の値を示す。ここでは減衰定数βを0.9999に設
定した。また、一点鎖線56は反響路22と疑似反響路
33との間の真の収束の様子を示す。つまり、シミュレ
ーションであるから反響路22のインパルス応答h
(n)がわかっているから、これに対する疑似反響路3
3のインパルス応答の近似度を示し、例えばΣ10lo
10i (n)2 /((hi (n)−hi (n)′))
2 (Σはi=1からLまで)により求める。
FIG. 2 is a graph showing the effect of the present invention.
This shows the state of convergence. The horizontal axis is time, the vertical axis
Represents the closeness between the simulated reverberation path 33 and the true reverberation path 22
This value indicates the state of convergence.
You. This is the result of the simulation, the dotted line 54
The difference between the microphone output signal z (n) and the error signal e (n)
The ratio of each power Pz (n), Pe (n) (10 log (P
z (n) / Pe (n))).
Is the value that has been used for However, when calculating the power
If the integration time is long, the integration time
Because there is a time lag from the actual convergence state,
Here, a short value is used. Solid line 55 is the peak hole
Phz (n) and phe (n)
Indicates the value of the bundle. Here, the damping constant β is set to 0.9999.
Specified. The chain line 56 indicates the reverberation path 22 and the pseudo reverberation path.
33 shows a state of true convergence between the two. In other words, Simule
Impulse response h of the reverberation path 22
Since (n) is known, the pseudo echo path 3 for this is
3 indicates the degree of approximation of the impulse response.
g Tenhi(N)Two/ ((Hi(N) -hi(N) '))
Two(Σ is from i = 1 to L).

【0027】この図2から、従来のパワーによる場合に
は疑似反響路33の特性が真の反響路22に近くない場
合でも、収束状態を表す値が大きくなっている場合があ
ることが分かる。一方、この発明によるピークホールド
値を用いた場合にはばらつきが少なくなり、疑似反響路
33の収束の様子に近い。従って、従来のパワー比較で
収束の様子を評価するよりも、ピークホールド値を用い
て評価したほうが、反響路22に対する疑似反響路33
の真の収束の様子をより的確に示していることが分か
る。βを大きくし過ぎると、信号z(n),e(n)の
それぞれについて例えばゼロになってもパワーピーク値
が保持されてしまい、次に現われるz(n),e(n)
についてその状態を知ることができなくなる。一方βを
小さくし過ぎると、z(n),e(n)の各瞬時変動に
追従する状態、つまり従来技術に近ずき、好ましくな
い。例えばサンプル周波数が8kHzの場合、1/(1
−β)が10000 になるように、つまりβ=0.9999
に選定されて、母音の前後に入る小パワーの部分の影響
が除去されるようにする。
From FIG. 2, it can be seen that in the case of the conventional power, the value indicating the convergence state may be large even when the characteristic of the pseudo echo path 33 is not close to the true echo path 22. On the other hand, when the peak hold value according to the present invention is used, the variance is reduced, which is close to the convergence of the pseudo echo path 33. Therefore, it is better to evaluate using the peak hold value than to evaluate the state of convergence by the conventional power comparison.
It can be seen that the state of true convergence is more accurately shown. If β is made too large, the power peak value is maintained even if each of the signals z (n) and e (n) becomes zero, for example, and the next appearing z (n) and e (n)
Cannot know its state. On the other hand, if β is too small, the state follows the instantaneous fluctuations of z (n) and e (n), that is, approaches the conventional art, and is not preferable. For example, if the sample frequency is 8 kHz, 1 / (1
−β) becomes 10000, that is, β = 0.9999
, So that the influence of the small power portion before and after the vowel is removed.

【0028】この発明ではピークホールド値を使用して
いるため、マイクロホン出力信号z(n)の大きな値の
状態での収束値の計算値をその時刻以降も保持している
ために、出力信号z(n)が一時的に小さい場合に起こ
る不正確な収束値の計算を排除することができ、バラツ
キが少なくなる。また、母音等では収束していないにも
関わらず見かけ上早い収束を示す場合があるが、これも
母音の始まりにおいて収束していなければ、その時の大
きなe(n)を保持するため、正確な値に近い値として
計算することが可能となる。
In the present invention, since the peak hold value is used, the calculated value of the convergence value in the state where the microphone output signal z (n) is a large value is held after that time, and therefore, the output signal z (n) is held. Inaccurate calculation of the convergence value, which occurs when (n) is temporarily small, can be eliminated, and variations are reduced. Although vowels and the like may show fast convergence in spite of not converging, if this does not converge at the beginning of the vowel, the large e (n) at that time is retained, so that accurate It can be calculated as a value close to the value.

【0029】この発明を反響消去装置31と適応型損失
制御装置26とを組み合わせた装置に適用したこの第1
の実施例では、図2から明らかなように、実際に収束し
た値に近い値を計算できる。適応型損失制御装置26
は、反響消去装置31にて得られた反響消去量に応じて
これが大きくなるに従って挿入損失量を小さくすること
ができるが、従来のz(n)とe(n)とのパワー比較
では、実際には反響消去されていなくても計算上反響消
去が得られていると判断し、必要以上に挿入損失量を小
さくしてしまうことがある。一方、この発明では収束判
定回路52で計算したピークホールド比(曲線55)が
実際に収束した値(曲線56)に近いことから、この結
果を挿入損失量決定回路27に送ることにより、的確な
挿入損失量を決定することができる。
The first embodiment in which the present invention is applied to a device in which the echo canceller 31 and the adaptive loss control device 26 are combined.
In the embodiment, as is apparent from FIG. 2, it is possible to calculate a value close to the value that has actually converged. Adaptive loss control device 26
Can reduce the insertion loss as the echo reverberation amount obtained by the reverberation canceller 31 increases, but in the conventional power comparison between z (n) and e (n), In some cases, it may be determined that echo cancellation has been obtained even if echo cancellation has not been performed, and the insertion loss may be reduced more than necessary. On the other hand, in the present invention, since the peak hold ratio (curve 55) calculated by the convergence determination circuit 52 is close to the actually converged value (curve 56), the result is sent to the insertion loss amount determination circuit 27, so that an accurate value can be obtained. The amount of insertion loss can be determined.

【0030】この実施例では、この発明を適応型損失制
御装置と反響消去装置とを組み合わせた装置に適用して
いるが、組み合わせ方としては、適応型損失制御装置2
6とFG/BG型の反響消去装置36とを組み合わせた
装置にも同様に適用できる。次にこの発明の第2の実施
例として、反響消去装置の反響路推定適応アルゴリズム
に適用した例を図3に示す。図3において、図6Bと共
通な部分には同一の番号を付与した。LMS、学習同定
法、射影アルゴリズム、RLS等の各種の適応アルゴリ
ズムでは、収束していない段階では、収束速度を早める
ためにステップサイズパラメータを1に設定し、ある程
度収束した場合には、最終の定常消去量を小さくするた
めにステップサイズパラメータを小さくするという可変
ステップサイズパラメータ型の適応アルゴリズムが提案
されている。この可変ステップサイズパラメータ型のア
ルゴリズムに於ては、どの程度収束しているかにより、
ステップサイズパラメータを可変にするため、収束状態
を的確に計算しなければならない。図2に示したように
この発明によれば、現在何dB収束したかが、実際の値
に近く計算できる。このため、この実施例では収束判定
回路52の出力をステップサイズパラメータ可変回路5
8に入力し、例えば、図2では、収束判定回路52の出
力、つまり収束値が10dB以下ではステップサイズパ
ラメータは1、収束値が10から15dBまでの間では
0.5、15dB以上では0.1にする。このように制
御されるステップサイズパラメータを推定回路32にお
ける適応アルゴリズムのステップサイズに用いる。曲線
55から解るようにこの発明では、時間によるばらつき
が少ない状態でステップサイズの変更を行なえる。一
方、従来の収束度の判定では、時間による収束値が実際
の収束の状態(曲線56)に比べてばらばらであるた
め、実際収束していなくてもステップサイズパラメータ
を0.1などと小さくしてしまうことがある。
In this embodiment, the present invention is applied to a device in which an adaptive loss control device and an echo canceling device are combined.
6 and an FG / BG type echo canceller 36 can be similarly applied. Next, as a second embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to an echo path estimation adaptive algorithm of an echo canceller is shown in FIG. In FIG. 3, the same parts as those in FIG. 6B are given the same numbers. In various adaptive algorithms such as LMS, a learning identification method, a projection algorithm, and RLS, a step size parameter is set to 1 in order to increase the convergence speed when the convergence is not achieved, and when the convergence is achieved to some extent, the final steady state is set. There has been proposed a variable step size parameter type adaptive algorithm in which the step size parameter is reduced in order to reduce the amount of erasure. In this variable step size parameter type algorithm, depending on the degree of convergence,
In order to make the step size parameter variable, the convergence state must be accurately calculated. As shown in FIG. 2, according to the present invention, the current dB convergence can be calculated close to the actual value. For this reason, in this embodiment, the output of the convergence determination circuit 52 is
2, for example, in FIG. 2, the output of the convergence determination circuit 52, that is, the step size parameter is 1 when the convergence value is 10 dB or less, 0.5 when the convergence value is between 10 and 15 dB, and 0. 0 when the convergence value is 15 dB or more. Set to 1. The step size parameter controlled in this way is used as the step size of the adaptive algorithm in the estimation circuit 32. As can be seen from the curve 55, according to the present invention, the step size can be changed with little variation with time. On the other hand, in the conventional determination of the degree of convergence, since the convergence value with time is different from the actual convergence state (curve 56), the step size parameter is reduced to 0.1 or the like even if the convergence value does not actually converge. Sometimes.

【0031】次にこの発明の第3の実施例として、FG
/BG方式を用いた反響消去装置に適用した場合につい
て説明する。図4はその実施例であり、図7A、図1と
共通な部分には同一の番号を付与した。従来のFG/B
G方式では、先に説明したようにBG側の疑似反響路が
真の反響路に近いという転送条件を誤差信号eb(n)
のパワーがマイクロホン出力信号z(n)のパワーより
ある程度以上小さくなったかどうかで判断している。一
方、この発明をFG/BG方式に適用した場合には、図
7Aについて述べたように、入力信号x(n)がしき
い値以上でBG側の誤差信号eb(n)のパワーがF
G側の誤差信号ef(n)のパワーより小さい他に、
BG側の疑似反響路33が真の反響路22に近いという
転送条件をピークホールド回路51で誤差信号eb
(n)のピークホールド値がz(n)のピークホールド
値よりある程度以上小さくなったかどうかにより判断す
ることになり、図2中の曲線55の状態に相当する量で
判断する。図2で説明したように、従来のパワー比較よ
りピークホールド値比較の方が、反響路22と疑似反響
路33との差を的確に表することが出来る。従って、従
来のパワー比較時に起こるBG側の疑似反響路33が真
の反響路22と異なっている時にBG側疑似反響路33
の係数をFG側疑似反響路37に転送してしまうといっ
た問題は、ピークホールド値を用いた比較により解決さ
れる。
Next, as a third embodiment of the present invention, FG
A case where the present invention is applied to an echo canceller using the / BG system will be described. FIG. 4 shows an embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIGS. 7A and 1 are denoted by the same reference numerals. Conventional FG / B
In the G system, as described above, the transfer condition that the pseudo echo path on the BG side is close to the true echo path is set to the error signal eb (n).
Is determined to be smaller than the power of the microphone output signal z (n) by a certain degree or more. On the other hand, when the present invention is applied to the FG / BG system, as described with reference to FIG. 7A, when the input signal x (n) is equal to or larger than the threshold and the power of the BG-side error signal eb (n) is F
In addition to being smaller than the power of the G-side error signal ef (n),
The transfer condition that the pseudo echo path 33 on the BG side is close to the true echo path 22 is determined by the peak hold circuit 51 by the error signal eb.
The determination is made based on whether the peak hold value of (n) has become smaller than the peak hold value of z (n) by a certain degree or more, and the determination is made based on the amount corresponding to the state of the curve 55 in FIG. As described with reference to FIG. 2, the difference between the echo path 22 and the pseudo echo path 33 can be more accurately represented by the peak hold value comparison than by the conventional power comparison. Therefore, when the BG-side pseudo-echo path 33 that occurs during the conventional power comparison is different from the true echo path 22, the BG-side pseudo-echo path 33
Is transferred to the FG-side pseudo echo path 37 is solved by comparison using the peak hold value.

【0032】図1,図4の推定回路32に対しても図3
について述べたように、ステップサイズパラメータ可変
回路58をそれぞれ設けて、収束判定回路52の出力に
よりステップサイズを変化させてもよい。
The estimation circuit 32 shown in FIGS.
As described above, each of the step size parameter variable circuits 58 may be provided, and the step size may be changed by the output of the convergence determination circuit 52.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明は、疑似反
響路の特性が真の反響路にどれだけ近いかの評価を、反
響信号(マイクロホン出力)z(n)のパワーの移動ピ
ークホールド値と、反響信号と疑似反響信号の誤差信号
e(n)のパワーの移動ピークホールド値を比較するこ
とにより、単純なパワーでの比較よりも、実際の値に近
い値として行なうことができる。
As described above, according to the present invention, the evaluation of how close the characteristic of the pseudo echo path is to the true echo path is based on the moving peak hold value of the power of the echo signal (microphone output) z (n). By comparing the moving peak hold value of the power of the error signal e (n) between the reverberation signal and the pseudo reverberation signal, it is possible to perform the comparison as a value closer to the actual value than the comparison with the simple power.

【0034】これを、反響消去装置と適応型損失挿入装
置とを組み合わせた装置に適用した場合には、反響消去
装置でどの程度反響が消去されているかを実際の値に近
い値で計算でき、挿入損失量を的確に変化させることが
できるようになり、通話品質の改善になつがる。また、
反響消去の状態に合わせてステップサイズパラメータを
可変とする反響路推定適応アルゴリズムにおいて、反響
消去装置の判定にe(n)の移動ピークホールド値とz
(n)のピークホールド値を用いることにより、的確に
ステップサイズパラメータを変化させることができ、可
変ステップサイズパラメータ型の適応アルゴリズムの目
的である収束していない段階では、収束速度を早めるた
めにステップサイズパラメータを1に設定し、ある程度
収束した場合には、最終の定常消去量を小さくするため
にステップサイズパラメータを小さくするという効果を
最大限に引き出すことが可能となる。
When this is applied to a device combining an echo canceller and an adaptive loss insertion device, it is possible to calculate the extent to which the echo is canceled by the echo canceller with a value close to the actual value, The amount of insertion loss can be accurately changed, which leads to improvement in speech quality. Also,
In the echo path estimation adaptive algorithm in which the step size parameter is made variable in accordance with the state of echo cancellation, the moving peak hold value of e (n) and z
By using the peak hold value of (n), the step size parameter can be changed accurately, and in the stage where the convergence is not converged, which is the purpose of the adaptive algorithm of the variable step size parameter type, the step size is increased in order to increase the convergence speed. When the size parameter is set to 1 and converges to some extent, the effect of reducing the step size parameter to reduce the final steady erase amount can be maximized.

【0035】さらに、これまで、正しく計算することが
困難であったFG/BG方式を用いた反響消去装置に適
用した場合には、従来のパワー比較で起きていた誤った
BG側の係数をFG側に転送することがなくなり、通話
品質が改善される。
Further, when the present invention is applied to an echo canceller using the FG / BG system, which has been difficult to calculate correctly, an erroneous coefficient on the BG side, which has occurred in the conventional power comparison, is calculated by the FG / BG method. The call is not transferred to the side, and the call quality is improved.

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

【図1】この発明を適応型損失制御装置と反響消去装置
とを組み合わせた装置に適用した第1の実施例を示すブ
ロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment in which the present invention is applied to a device in which an adaptive loss control device and an echo canceling device are combined.

【図2】この発明の効果を説明するための各種収束を示
す量の変化状態を示す図。
FIG. 2 is a diagram showing a change state of an amount indicating various convergences for explaining an effect of the present invention.

【図3】この発明を可変ステップサイズパラメータ型の
アルゴリズムに適用した第2の実施例を示すブロック
図。
FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment in which the present invention is applied to a variable step size parameter type algorithm.

【図4】この発明をFG/BG方式の反響消去装置に適
用した第3の実施例を示すブロック図。
FIG. 4 is a block diagram showing a third embodiment in which the present invention is applied to an FG / BG type echo canceller.

【図5】Aは拡声通話系の模式図、Bは従来の損失挿入
装置を示すブロック図である。
FIG. 5A is a schematic diagram of a loudspeaker system, and FIG. 5B is a block diagram showing a conventional loss insertion device.

【図6】Aは従来の適応型損失制御装置を示すブロック
図、Bは従来の反響消去装置を示すブロック図である。
FIG. 6A is a block diagram showing a conventional adaptive loss control device, and FIG. 6B is a block diagram showing a conventional echo canceller.

【図7】Aは従来のFG/BG方式反響消去装置を示す
ブロック図、Bは従来の適応型損失制御装置と反響消去
装置とを組み合わせた装置を示すブロック図である。
FIG. 7A is a block diagram showing a conventional FG / BG type echo canceller, and FIG. 7B is a block diagram showing an apparatus combining a conventional adaptive loss control device and an echo canceller.

【図8】従来の適応型損失制御装置とFG/BG方式反
響消去装置とを組み合わせた装置を示すブロック図。
FIG. 8 is a block diagram showing a device in which a conventional adaptive loss control device and an FG / BG system echo canceller are combined.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 雅史 東京都千代田区内幸町1丁目1番6号 日本電信電話株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−154824(JP,A) 特開 平2−25194(JP,A) 特開 平2−134030(JP,A) 特開 昭61−187425(JP,A) 国際公開93/6679(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/00 - 3/44 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Masafumi Tanaka 1-6, Uchisaiwaicho, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Telegraph and Telephone Corporation (56) References JP-A-62-154824 (JP, A) 2-25194 (JP, A) JP-A-2-134030 (JP, A) JP-A-61-187425 (JP, A) WO 93/6679 (WO, A1) (58) Fields investigated (Int. . 7 , DB name) H04B 3/00-3/44

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 反響路への送出信号と、誤差信号とから
推定手段で上記反響路達特性を推定し、その推定伝
達特性を疑似反響路に設定し、その疑似反響路に上記送
出信号を通して疑似反響信号を生成し、その疑似反響信
号を減算手段で上記送出信号が上記反響路を経由した反
響信号から差引くと共にその残りを上記誤差信号とする
反響消去装置において、 上記誤差信号のパワーの所定の時間内でのピーク値を連
続的に検出して次にピーク値が検出されるまで誤差信号
移動ピーク値として出力する誤差信号ピークホールド手
段と、 上記反響信号のパワーの上記所定の時間内でのピーク値
を連続的に検出して次にピーク値が検出されるまで反響
信号移動ピーク値として出力する反響信号ピークホール
ド手段と、 上記誤差信号ピークホールド手段よりの誤差信号移動ピ
ーク値に対する、上記反響信号ピークホールド手段より
の反響信号移動ピーク値の比により、上記疑似反響路の
上記反響路との一致性を判断する収束判定手段と、 を設けたことを特徴とする反響消去装置。
And sending signals to claim 1] echo path, with estimation means from the error signal to estimate the transfer Itarutoku of the echo path, it sets the estimated transfer characteristic estimated echo path, above the estimated echo path A reverberation canceling device for generating a pseudo-echo signal through the transmission signal, subtracting the pseudo-echo signal from the reverberation signal passing through the reverberation path by subtracting the pseudo-echo signal, and setting the remainder as the error signal; The peak value of the power of the
An error signal peak hold means for continuously detecting and outputting an error signal as a moving peak value until a next peak value is detected; and a peak value of the power of the echo signal within the predetermined time.
Continuously detected and echoes until the next peak value is detected
Reverberation signal peak hold means for outputting as a signal movement peak value , and error signal movement peaks from the error signal peak hold means.
For over click value, than the echo signal peak hold means
And a convergence determining means for determining the coincidence of the pseudo echo path with the echo path based on the ratio of the echo signal movement peak value of the echo signal .
【請求項2】 上記送出信号と上記反響信号とに応じて
上記送出信号に与える損失と、上記誤差信号に与える損
失とを逆に制御し、かつその制御量を、上記疑似反響路
の上記反響路との一致性に応じて適応的に制御する適応
型損失制御手段が設けられ、上記制御量の適応的制御が
上記収束判定手段の判定にもとづき行われるものである
ことを特徴とする請求項1記載の反響消去装置。
2. A method according to claim 1, wherein a loss applied to said transmission signal and a loss applied to said error signal are controlled in reverse according to said transmission signal and said echo signal, and a control amount thereof is controlled by said echo of said pseudo echo path. An adaptive loss control means for adaptively controlling according to the coincidence with the road is provided, and the adaptive control of the control amount is performed based on the judgment of the convergence judgment means. 2. The echo canceller according to 1.
【請求項3】 上記送出信号を第2疑似反響路に通し
て、第2疑似反響信号を得、その第2疑似反響信号を上
記反響信号から減算して第2誤差信号を出力信号とし、
その第2誤差信号が上記誤差信号より大で、上記疑似反
響路が上記反響路によく一致した状態を検出して、上記
疑似反響路の特性を上記第2疑似反響路に転送するBG
/FG方式とされ、そのBG/FG方式における上記一
致した状態の判定に上記収束判定手段が用いられている
ことを特徴とする請求項1又は2記載の反響消去装置。
3. The transmission signal is passed through a second pseudo echo path to obtain a second pseudo echo signal, and the second pseudo echo signal is subtracted from the echo signal to obtain a second error signal as an output signal.
A BG for detecting a state where the second error signal is larger than the error signal and the pseudo echo path matches well with the echo path, and transfers the characteristics of the pseudo echo path to the second pseudo echo path.
3. An echo canceller according to claim 1, wherein said convergence determining means is used for determining said coincident state in said BG / FG system.
【請求項4】 上記推定手段における反響路推定の適応
アルゴリズムにおける収束度を決めるステップサイズパ
ラメータが上記収束判定手段の出力に応じて制御される
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の反響
消去装置。
4. The method according to claim 1, wherein a step size parameter for determining a degree of convergence in an adaptive algorithm for echo path estimation in said estimating means is controlled in accordance with an output of said convergence determining means. The described echo canceller.
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