JP3323068B2 - エコーキャンセラ - Google Patents

エコーキャンセラ

Info

Publication number
JP3323068B2
JP3323068B2 JP19037696A JP19037696A JP3323068B2 JP 3323068 B2 JP3323068 B2 JP 3323068B2 JP 19037696 A JP19037696 A JP 19037696A JP 19037696 A JP19037696 A JP 19037696A JP 3323068 B2 JP3323068 B2 JP 3323068B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
echo
pseudo
level
residual signal
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP19037696A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH1041858A (ja
Inventor
義博 有山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP19037696A priority Critical patent/JP3323068B2/ja
Publication of JPH1041858A publication Critical patent/JPH1041858A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3323068B2 publication Critical patent/JP3323068B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、通信路において発
生するエコーを消去するエコーキャンセラに関する。
【0002】
【従来の技術】国際回線等の長距離通信回線を介して通
信を行う場合には、2線の加入者線と4線の中継線を接
続するためのハイブリッド回路におけるインピーダンス
不整合等によってエコーが生じる。このようなエコーを
消去するために、一般的には、受信信号等に基づいて擬
似エコーを発生し、発生した擬似エコーを送信信号から
減じることによりエコーを消去するエコーキャンセラが
用いらる。このエコーキャンセラのエコー消去特性は、
信号の反射が生じる位置の変動等によるエコーパスの変
動や、回線の両側で同時に通話するダブルトーク状態に
よってエコー特性が変化すると劣化する。
【0003】このため、エコーパスの変動等には高速な
追従、収束特性を示す適応アルゴリズムが必要となり、
ダブルトークに対しては高速なダブルトークの検出機構
が必要となる。
【0004】このようなエコーキャンセラに用いられる
高速な収束特性を示す適応アルゴリズムにはRLS法
(recursive least squares :逐次最小2乗法)、ファ
ーストカルマン(Fast Kalman :FK)法等が知られて
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述のよう
な高速な適応アルゴリズムを用いた場合、ダブルトーク
状態になった場合にも高速に追従動作を示すために、ダ
ブルトーク状態に移行した直後の特性劣化が比較的低速
な適応アルゴリズムを用いた場合に比較して早く起きる
ことになる。また、これらの高速なアルゴリズムを用い
た場合、エコーキャンセラが設けられた位置に近い方の
話者(近端話者)側の大きな雑音や信号の混入に対して
特性が大きく劣化する傾向がある。
【0006】本発明は、上述のような問題点に鑑みてな
されたものであり、大きな雑音、ダブルトーク等に影響
されずにエコーを消去することができるエコーキャンセ
ラを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係るエコーキャ
ンセラは、受信信号に基づいて擬似エコーを発生する擬
似エコー発生手段と、該擬似エコー発生手段により発生
された擬似エコーを送信信号から減じ、この差を残差信
号として出力する減算手段と、飽和関数を用い、減算手
段からの残差信号のレベルがしきい値より小さいときは
残差信号のレベルに応じたレベルの検出出力を出力し、
残差信号のレベルがしきい値以上であるときは所定のレ
ベルの検出出力を出力する残差信号検出手段と、上記減
算手段からの残差信号のレベルを検出する残差レベル検
出手段と、上記残差信号検出手段からの検出出力および
上記残差レベル検出手段からの検出出力を入力し、上記
残差信号検出手段からの検出出力が飽和していることを
所定時間内に所定の頻度以上検出し、かつ、上記残差レ
ベル検出手段により検出された残差信号が所定のレベル
以上のレベルで推移していることを検出した場合を、ダ
ブルトーク状態或いは上記送信信号に大きな雑音が含ま
れている状態として判定するダブルトーク検出手段とを
備えている。
【0008】また、上記残差信号検出手段からの検出出
力に応じて上記擬似エコー発生手段が発生する擬似エコ
ーの特性を適応制御する適応制御手段を備え、上記ダブ
ルトーク検出手段は、上記ダブルトーク状態或いは上記
送信信号に大きな雑音が含まれているとして判定した場
合、上記適応制御手段による擬似エコーの特性制御を停
止させる構成としてもよい。
【0009】あるいは、上記ダブルトーク検出手段は、
上記残差信号検出手段からの検出出力が所定時間内に飽
和する頻度が所定の頻度より低いことを検出し、かつ、
上記残差レベル検出手段により検出された残差信号が所
定のレベル以のレベルで推移していることを検出した
場合、上記ダブルトーク状態或いは上記送信信号に大
きな雑音が含まれている状態から脱したと判定して、上
記適応制御手段によるエコーの特性制御を再開させる構
成としてもよい。
【0010】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施形態に
係るエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【0011】このエコーキャンセラ100は、同図中に
示すように、端子101から入力された遠端入力信号R
in等に基づいて擬似エコーER等を発生する適応フィ
ルタ部102と、近端信号Sin’から適応フィルタ部
102からの擬似エコーERを減算して残差信号ZSを
形成する減算部107と、適応フィルタ部102からの
飽和状態信号LCと減算部107からの残差信号ZSに
基づいて回線の両端で同時に通話が行われるダブルトー
ク状態であることを検出するダブルトーク検出部109
とを備えている。
【0012】また、適応フィルタ102は、残差信号を
検出する残差信号検出部102aと、この残差信号検出
部102aの検出出力、近端入力信号Sin等に基づい
て擬似エコーを発生する擬似エコー発生部102bとを
備えている。
【0013】擬似エコー発生部102bは、近端入力信
号Sinにデジタルフィルタリングを行って擬似エコー
を生成する。このようなデジタルフィルタリングを行う
ためのパラメータは、残差信号検出部102aの検出出
力に基づいて適応的に制御されるようになっている。こ
のような適応制御は、例えば文献(「最近の適応アルゴ
リズムの動向−RLS法を中心として−」、日本音響学
会誌48巻76号(1992)、P.493〜500)に示されてい
るRLS(recursive least squares :逐次最小2乗
法)法等により残差信号ZSが最小となるように上述の
近端入力信号Sinに対するデジタルフィルタリングの
パラメータを求めることにより行うようになっている。
このRLS法はデジタルフィルタリングのパラメータを
求めるための計算回数が少ない方法として知られてい
る。
【0014】このように構成されたエコーキャンセラ1
00は、端子101、110が4線の中継線、交換器等
を介して他の端末に接続され、端子103、105が2
線の加入者線と4線の中継線を接続するためのハイブリ
ッド回路等を介して端末に接続された状態で使用され
る。
【0015】端子101よりサンプル単位で入力される
遠端入力信号Rinは適応フィルタ部102に入力され
ると共に、端子103から遠端出力信号Routとして
出力されるが、上述のハイブリッド回路におけるインピ
ーダンス不整合等によって、端子103から出力される
遠端出力信号Rout(=Rin)の一部が、端子10
5に供給される送信信号(近端入力信号Sin)に重畳
される。このようなエコー成分ETの重畳を図1ではエ
コーパス104とエコー加算部106として図示してい
る。このようにエコー成分ETが加算された近端信号S
in’は減算部107に供給される。
【0016】適応フィルタ部102は、上述のように供
給される遠端入力信号Rin等に基づいて擬似エコーE
Rを発生し、減算部107に供給する。減算部107
は、近端信号Sin’から適応フィルタ部102からの
擬似エコーERを減じ、残差信号ZSとして出力する。
この残差信号ZSは遠端出力110から遠端出力信号S
outとして出力されると共に、適応フィルタ部102
に入力される。
【0017】適応フィルタ部102は、残差信号ZS、
ダブルトーク検出部109からのダブルトーク検出出力
等に基づいて擬似エコーERを求めるためのフィルタリ
ング特性(デジタルフィルタリングのパラメータ)等を
更新する。
【0018】ここで、残差信号ZSをそのまま用いて適
応制御を行った場合には、ダブルトーク状態あるいは送
信信号(近端入力信号Sin)に大きな雑音等が含まれ
ているときに発生される擬似エラーの誤差が大きくなっ
て、正確なエラー消去を行うことができなくなる虞があ
る。このため、このエコーキャンセラでは、残差信号Z
Sから適応制御を行うための制御パラメータを発生し、
この制御パラメータによりロバストの推定すなわちダブ
ルトーク状態あるいは送信信号中に大きな雑音が含まれ
ている状態等の検出を行って適応制御を行うようになっ
ている。
【0019】具体的には、適応フィルタ部102の残差
信号検出部102aは、例えば次式で表される飽和関数
v(x)により、残差信号ZSから制御パラメータを求
める。
【0020】
【数1】 ここで、xは残差信号ZSのレベルであり、aは所定の
しきい値である。しきい値aは、例えば実際のエコーの
レベル、ダブルトーク時等の送信信号のレベル等に基づ
いて決定する。このような飽和関数は、上述のようなロ
バスト推定を行うRLS法を用いて適応制御を行う際に
本来的に必要とするものである。
【0021】また、残差検出部102aは、制御パラメ
ータv(x)が−1、1の値をとった場合、制御パラメ
ータが飽和したことを示す飽和状態信号LCを有効とす
る。ダブルトーク検出部109は、図2中のステップS
1において上述のような適応制御を行っている際に、ス
テップS2、S3において飽和状態信号LCと残差信号
ZSを監視しており、ステップS2において所定の時間
内に所定の頻度以上の飽和状態信号LCが有効とされ、
かつ、ステップS3において残差信号ZSのパワーが所
定のレベル以上で推移することが検出された場合に、ダ
ブルトーク状態であることを示すダブルトーク信号DC
を有効とする。ステップS2、S3の条件を満たしてい
ない場合には、ステップS1に戻り、上述のような適応
制御を繰り返す。このような適応制御を行うことによ
り、例えば近接した回線の使用状況の変化等によりエコ
ー特性が変化した場合に、残差信号ZSに応じて適応フ
ィルタ102のデジタルフィルタリングのパラメータが
変更され、擬似エコー発生部102bが発生する擬似エ
コーの特性が実際のエコー成分の変化に追従させて変更
される。
【0022】ところで、ダブルトーク状態あるいは送信
信号(近端入力信号Sin)に大きな雑音が含まれてい
る状態では、送信信号(近端入力信号Sin)のレベル
が高くなり、このような送信信号のエコー成分ETに対
するレベルが相対的に高くなって、このような送信信号
に対してエコー消去を行った残差信号ZSのレベルが高
くなって、上述の制御パラメータv(x)が飽和する。
【0023】このような状態では、残差信号ZSとエコ
ー消去後の実際の残留エコーとの相関が低くなっている
ため、残差信号ZSに基づいて上述のような擬似エコー
ERの適応制御を行った場合、誤差が大きくなる。
【0024】このため、適応フィルタ102の擬似エコ
ー発生部102bは、ダブルトーク信号DCが有効とな
ったことを検出すると、ステップS4に進み、上述のよ
うな擬似エコーERの適応制御を停止し、一定の内部状
態(デジタルフィルタリングのパラメータ等)を保持す
る。ただし、残差検出部102aは、残差信号ZSに対
する飽和関数処理による飽和状態信号LCの計算は継続
する。
【0025】ダブルトーク検出部109は、ダブルトー
ク状態に入った後もステップS5、S6において飽和状
態信号LCと残差信号ZSの状態を監視し、ステップS
5において飽和状態信号LCの所定時間内の発生頻度が
所定の頻度以下になったことが検出され、かつ、ステッ
プS6において残差信号ZSのパワーが所定のレベル以
下で推移することが検出された場合にダブルトーク信号
DCの出力を停止する。
【0026】ダブルトーク信号DCが停止したことを検
出すると、適応フィルタ部102はステップS7におい
て内部状態(デジタルフィルタリングのパラメータ等)
を初期化してステップS1に戻り、上述のようなデジタ
ルフィルタリングのパラメータ等の適応制御を再開す
る。
【0027】上述したように、このエコーキャンセラで
は、ロバスト推定法の飽和関数(制御パラメータv
(x))を用いて残差信号ZSの状態を監視し、飽和の
頻度が高く、かつ、残差信号ZSのパワーが所定のレベ
ル以上で推移する場合をダブルトーク状態(あるいは送
信信号に大きな雑音が含まれている状態)として判定す
ることにより、速やかなダブルトークの検出を行うこと
ができ、さらに、ノイズ等によって一時的に制御パラメ
ータが飽和しても、飽和頻度、残差信号のパワーZSが
低い場合にはダブルトークであると判定しないため、ダ
ブルトークの誤検出を防止することができる。
【0028】さらに、このようなダブルトークの検出結
果に基づいて上述の適応フィルタ部におけるフィルタリ
ングのパラメータ等を適応制御することにより、ダブル
トーク等に影響されずにエコーを確実に消去することが
できる。
【0029】また、このエコーキャンセラは、上述のよ
うにRLS法において本来的に必要とする飽和関数を用
いてダブルトーク等の検出を行っているため、構成を複
雑化させずに、ダブルトークの検出の確実性を向上させ
ることを可能としている。
【0030】同様に、制御パラメータの飽和頻度が低
く、かつ、残差信号のパワーが所定のレベル以下となっ
た場合にダブルトーク状態を脱したと判定することによ
り、速やかに適応制御を再開することができる。
【0031】なお、上述の実施形態では、残差信号ZS
に基づいて適応フィルタ102におけるフィルタリング
のパラメータを適応制御する適応アルゴリズムとしてR
LS法を用いた場合について説明したが、この適応アル
ゴリズムはRLS法に限定されるものではなく、例えば
カルマンフィルタを用いた方法等において上述と同様な
飽和関数を用いたアルゴリズム等を用いて適応制御を行
ってもよい。その他、本発明の技術的思想の範囲内で種
々の変更を加えることができる。
【0032】
【発明の効果】本発明に係るエコーキャンセラでは、
ブルトーク検出手段は、残差信号の状態を監視し、飽和
の頻度が高く、かつ、残差信号のパワーが所定のレベル
以上で推移する場合をダブルトーク状態(あるいは送信
信号に大きな雑音が含まれている状態)として判定する
ことにより、速やかなダブルトークの検出を行うことが
でき、さらに、ノイズ等によって一時的に制御パラメー
タが飽和しても、飽和頻度、残差信号のパワーが低い場
合にはダブルトークであると判定しないため、ダブルト
ークの誤検出を防止することができる。
【0033】また、残差信号検出手段からの検出出力に
応じて擬似エコー発生手段が発生する擬似エコーの特性
を適応制御する適応制御手段をさらに備え、ダブルトー
ク検出手段は、上記ダブルトーク状態或いは上記送信信
号に大きな雑音が含まれている状態として判定した場
合、上記適応制御手段による擬似エコーの特性制御を停
止させる構成とすることにより、ノイズ等による誤動作
を防止することができる。
【0034】あるいは、上記ダブルトーク検出手段は、
上記残差信号検出手段からの検出出力が所定時間内に飽
和する頻度が所定の頻度より低いことを検出し、かつ、
上記残差レベル検出手段により検出された残差信号が所
定のレベル以上のレベルで推移していることを検出した
場合を、上記ダブルトーク状態或いは上記送信信号に大
きな雑音が含まれている状態から脱したと判定して、上
記適応制御手段によるエコーの特性制御を再開させる
成とすることにより、誤動作をさらに低減させることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施形態に係るエコーキャンセラの
構成を示すブロック図である。
【図2】 上記エコーキャンセラの動作を説明するため
の図である。
【符号の説明】
101、103、105、110 端子、102 適応
フィルタ部、102a残差信号検出部、102b 擬似
エコー発生部、104 エコーパス、106エコー加算
部、107 減算部
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04B 3/23 H03H 17/00 601

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号に基づいて擬似エコーを発生す
    る擬似エコー発生手段と、 該擬似エコー発生手段により発生された擬似エコーを送
    信信号から減じ、この差を残差信号として出力する減算
    手段と、 飽和関数を用い、上記減算手段からの残差信号のレベル
    がしきい値より小さいときは残差信号のレベルに応じた
    レベルの検出出力を出力し、残差信号のレベルがしきい
    値以上であるときは所定のレベルの検出出力を出力する
    残差信号検出手段と、上記減算手段からの残差信号のレベルを検出する残差レ
    ベル検出手段と、 上記残差信号検出手段からの検出出力および上記残差レ
    ベル検出手段からの検出出力を入力し、上記残差信号検
    出手段からの検出出力が飽和していることを所定時間内
    に所定の頻度以上検出し、かつ、上記残差レベル検出手
    段により検出された残差信号が所定のレベル以上のレベ
    ルで推移していることを検出した場合を、ダブルトーク
    状態或いは上記送信信号に大きな雑音が含まれている状
    態として判定するダブルトーク検出手段と を備えること
    を特徴とするエコーキャンセラ。
  2. 【請求項2】 上記残差信号検出手段からの検出出力に
    応じて上記擬似エコー発生手段が発生する擬似エコーの
    特性を適応制御する適応制御手段を備え、 上記ダブルトーク検出手段は、上記ダブルトーク状態或
    いは上記送信信号に大きな雑音が含まれている状態とし
    て判定した場合、上記適応制御手段による擬似エコーの
    特性制御を停止させる ことを特徴とする請求項1に記載
    のエコーキャンセラ。
  3. 【請求項3】 上記ダブルトーク検出手段は、 上記残差信号検出手段からの検出出力が所定時間内に飽
    和する頻度が所定の頻度より低いことを検出し、かつ、
    上記残差レベル検出手段により検出された残差信号が所
    定のレベル以のレベルで推移していることを検出した
    場合、上記ダブルトーク状態或いは上記送信信号に大
    きな雑音が含まれている状態から脱したと判定して、上
    記適応制御手段によるエコーの特性制御を再開させるこ
    とを特徴とする請求項2に記載のエコーキャンセラ。
  4. 【請求項4】 上記擬似エコー発生手段は、受信信号を
    フィルタリングすることにより擬似エコーを発生し、 上記適応制御手段は、逐次最小2乗法により上記擬似エ
    コー発生手段によるフィルタリングのパラメータを設定
    することにより上記擬似エコーの特性を制御することを
    特徴とする請求項2または3に記載のエコーキャンセ
    ラ。
  5. 【請求項5】 上記擬似エコー発生手段は、受信信号を
    フィルタリングすることにより擬似エコーを発生し、 上記適応制御手段は、カルマンフィルタ法により上記擬
    似エコー発生手段によるフィルタリングのパラメータを
    設定することにより上記擬似エコーの特性を制御するこ
    とを特徴とする請求項2乃至4に記載のエコーキャンセ
    ラ。
JP19037696A 1996-07-19 1996-07-19 エコーキャンセラ Expired - Fee Related JP3323068B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19037696A JP3323068B2 (ja) 1996-07-19 1996-07-19 エコーキャンセラ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19037696A JP3323068B2 (ja) 1996-07-19 1996-07-19 エコーキャンセラ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH1041858A JPH1041858A (ja) 1998-02-13
JP3323068B2 true JP3323068B2 (ja) 2002-09-09

Family

ID=16257156

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19037696A Expired - Fee Related JP3323068B2 (ja) 1996-07-19 1996-07-19 エコーキャンセラ

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3323068B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4697465B2 (ja) 2004-11-08 2011-06-08 日本電気株式会社 信号処理の方法、信号処理の装置および信号処理用プログラム
GB2456400B (en) 2008-01-21 2012-12-26 Skype Reducing echo in a signal to be transmitted in a communication system

Also Published As

Publication number Publication date
JPH1041858A (ja) 1998-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2518433B2 (ja) ダブルト―ク検出回路
EP0868787B1 (en) Method and device for echo cancellation using power estimation in a residual signal
JPH0918390A (ja) 音響エコー相殺器
JPH09505709A (ja) エコーキャンセリング装置におけるエコー反射ロスの決定方法
JP3139405B2 (ja) エコーキャンセラ
US4282411A (en) Residual echo suppressor for echo canceller
EP1677431A1 (en) Echo cancellation using adaptive IIR and FIR filters
US7570608B2 (en) Echo canceller disabler for modulated data signals
US6185299B1 (en) Adaptive echo cancellation device in a voice communication system
CA2200672C (en) Two-wire conference apparatus with echo canceler without training
JP2004165888A (ja) ハウリング処理装置
EP1560348A1 (en) Method for detecting echo path changes in echo cancellers
JP3323068B2 (ja) エコーキャンセラ
JPH08256089A (ja) エコー打消装置
JP2953954B2 (ja) ダブルトーク検出装置およびエコーキャンセラ
JP3370594B2 (ja) エコーキャンセラのフィルタ係数更新制御装置
JP3244416B2 (ja) エコーキャンセラ
JP3187716B2 (ja) 反響消去装置
JP3499055B2 (ja) エコーキャンセラ
US20020015488A1 (en) Method of echo cancellation and equipment of echo cancellation
JP4474522B2 (ja) 残差抑圧可変型エコーキャンセラ
JPH07303072A (ja) ダブルトーク検出方法および装置
JPH07193528A (ja) エコーキャンセラ制御方法及びそのエコーキャンセラ装置
JPS63238727A (ja) エコ−キヤンセラのダブルト−ク検出制御方法
JPH0456421A (ja) エコーキャンセラー

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20020618

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090628

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100628

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110628

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120628

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130628

Year of fee payment: 11

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees