JP4432838B2 - Echo canceller control method and apparatus. - Google Patents
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Description
本発明は、エコー・キャンセラ制御方法と装置に関する。具体的には、音声通話装置において、回り込み経路が存在する系で発生するエコーを除去するための適応フィルタを用いた改良されたエコー・キャンセラの制御方法と装置を提供せんとするものである。 The present invention relates to an echo canceller control method and apparatus. Specifically, in a voice communication apparatus, an improved echo canceller control method and apparatus using an adaptive filter for removing echoes generated in a system in which a sneak path exists is provided.
音声通話装置において、通話音声の品質を劣化させる要因の1つに、送話者の音声が受話側に回り込み送話者に耳障りに聞こえるエコー現象がある。この現象に対する解決策として、一般に、エコー・キャンセラが用いられる。このエコー・キャンセラの動作について説明する。 In a voice call device, one of the factors that degrade the quality of call voice is an echo phenomenon in which the voice of the sender goes around to the receiver side and is harsh to the talker. As a solution to this phenomenon, an echo canceller is generally used. The operation of this echo canceller will be described.
図12には、従来の回路構成が示されている。送話路入力端子1には送話信号xが印加される。送話信号xは適応フィルタ7Bおよびエコー・キャンセラ制御部20Bに印加されて送話路出力端子2を介してハイブリッド回路である2線4線変換回路8により2線回線18側に出力される。2線回線18側からの信号は2線4線変換回路8により受話信号として受話路入力端子4に現れる。それと同時に、送話信号xの一部が2線4線変換回路8で回り込み、受話路入力端子4に現れる。受話信号yには、2線回線18側からの信号だけではなく、送話信号xの一部の回り込みも加算されたものとなって現れる。この回り込みによる送話信号xの成分が大きい場合には、送話者の声がエコーとなって送話者に戻ってくるから耳障りとなる。
FIG. 12 shows a conventional circuit configuration. The transmission signal x is applied to the transmission
そこで、受話信号yから回り込みによる送話信号xの成分(回り込み成分)を除去するために減算器9が用いられる。すなわち、受話信号yから回り込みによる送話信号xの成分を除去したならば、2線回線18側から送られてくる信号を得ることができる。この回り込みによる送話信号xの成分(回り込み成分)を擬似したものが擬似エコー信号yeである。擬似エコー信号yeは、送話信号xから適応フィルタ7によって作成される。仮に、擬似エコー信号yeが回り込みによる送話信号xの成分(回り込み成分)にほぼ等しいならば、受話路出力端子5には、回り込み成分のほとんど無い誤差信号eが得られる。すなわち、誤差信号eは、2線回線18側から送られてくる信号に近似したものとなる。この場合には、いわゆるエコー現象は発生しない。
Therefore, a
この回り込み成分を適応フィルタ7Bにおいて推定し、適応フィルタ制御信号29Bを適応フィルタ7Bに印加して最も適応した擬似エコー信号yeが作成される。エコー・キャンセラ制御部20Bには、電力計算器71、結合量測定器72および適応フィルタ制御器31Bが含まれている。電力計算器71は、送話信号x、受話信号yおよび誤差信号eのそれぞれの電力Px,PyおよびPeを算出し、電力計算値信号76として出力する。この電力計算値信号76を受けて、結合量測定器72は回り込み経路の結合量を測定する。すなわち、2線4線変換回路8における送話信号xのうちのどれだけが受話信号yに含まれているかを、送話信号電力Px,受話信号電力Pyおよび誤差信号電力Peを表す電力計算値信号76から測定して、結合量測定値信号78として出力する。
This wraparound component is estimated in the adaptive filter 7B, and the adaptive
適応フィルタ制御器31Bは、電力計算値信号76と結合量測定値信号78を受けて、適応フィルタ7Bで行われる適応計算の実行や停止を制御するための適応フィルタ制御信号29Bを出力する。適応フィルタ7Bは適応フィルタ制御信号29Bの指示を受けて送話信号xと誤差信号eから適応計算をし、擬似エコー信号yeを出力する。擬似エコー信号yeは減算器9に印加され、受話信号yから減算されてエコーを除去した誤差信号eが得られる。
The adaptive filter controller 31B receives the power calculation value signal 76 and the coupling amount measurement value signal 78, and outputs an adaptive
適応フィルタ7Bは、適応フィルタ制御信号29Bの指示により、回り込み経路のインパルス応答(回り込み経路伝達特性)の推定値を適応計算により算出し、この推定値と送話信号xとのたたみこみ演算を実行し、擬似エコー信号yeを生成する。適応フィルタ7Bにおける適応計算は、外乱によるフィルタ係数の乱れを防ぐため、送話有音かつ受話無音の、いわゆるシングル・トーク時のみにおいて実行されることが望ましい。
The adaptive filter 7B calculates an estimated value of the impulse response (circular path transfer characteristic) of the sneak path by an adaptive calculation according to an instruction of the adaptive
そこで適応フィルタ制御器31Bでは、送話信号xの有音あるいは無音(送話信号電力Pxが所定値よりも大きいか否か)および受話信号yの有音あるいは無音(受話信号電力Pyが所定値よりも大きいか否か)を判定し、その結果を適応フィルタ制御信号29Bとして出力し、適応フィルタ7Bにおける適応計算の実行あるいは停止を制御している。この判定は、電力計算値信号76に含まれた送話信号電力Px,受話信号電力Pyおよび誤差信号電力Peを比較することにより行われる。
Therefore, in the adaptive filter controller 31B, the voice or silence of the transmission signal x (whether or not the transmission signal power Px is larger than a predetermined value) and the voice or silence of the reception signal y (the reception signal power Py is a predetermined value). The result is output as an adaptive
適応フィルタ制御器31Bにおける受話有音あるいは送話無音判定について説明する。
(i) 受話有音判定
受話信号電力Pyが、所定の受話有音判定しきい値Pth1以上であるとき、すなわち、式(1)の条件を満たすときは、受話有音と判定する。
Py>Pth1 (1)
A description will be given of whether the adaptive filter controller 31B has received voice or no sound.
(I) Receiving sound determination When the received signal power Py is greater than or equal to a predetermined receivable sound determination threshold value Pth1, that is, when the condition of the expression (1) is satisfied, it is determined as a receiving sound.
Py> Pth1 (1)
Py≦Pth1であり、式(1)を満足せず、結合量測定値信号78から得た結合量推定値k1と送話信号電力Pxとを用いて推定した推定誤差信号電力estPe(=k1×Px)よりも実測した誤差信号電力Peが大きいとき、すなわち、式(2)の条件を満たすときは、受話有音と判定する。式(2)を満足しないとき(Pe≦k1×Px)は、受話無音と判定する。
Pe>k1×Px (2)
Py ≦ Pth1, which does not satisfy Expression (1), and is estimated error signal power estPe (= k1 ×) estimated using the coupling amount estimated value k1 obtained from the coupling amount measurement value signal 78 and the transmission signal power Px. When the measured error signal power Pe is larger than (Px), that is, when the condition of the expression (2) is satisfied, it is determined that there is a received voice. When the expression (2) is not satisfied (Pe ≦ k1 × Px), it is determined that there is no receiving sound.
Pe> k1 × Px (2)
(ii) 送話無音判定
送話信号電力Pxが所定の送話有音判定しきい値Pth2以下であるとき、すなわち、式(3)の条件を満たすときは、送話無音と判定する。式(3)を満足しないときは、送話有音と判定する。
Px<Pth2 (3)
(Ii) Transmission Silence Determination When the transmission signal power Px is less than or equal to the predetermined transmission speech determination threshold value Pth2, that is, when the condition of Expression (3) is satisfied, it is determined that there is no transmission silence. If expression (3) is not satisfied, it is determined that the voice is transmitted.
Px <Pth2 (3)
前記の式(1)〜(3)のいずれかの条件、すなわち、受話有音のとき(式(1)または(2))または送話無音(式(3))の条件を満たすときは、適応フィルタ制御器31Bは適応フィルタ制御信号29Bにより、適応フィルタ7Bにおける適応計算を中止する。いずれの条件も満たさないとき、すなわち、送話有音かつ受話無音の送話シングル・トーク時には、適応フィルタ制御器31Bは適応フィルタ制御信号29Bにより、適応フィルタ7Bにおける適応計算を実行させる。
When any of the conditions of the above formulas (1) to (3), that is, when the received voice is present (formula (1) or (2)) or the transmission silence (formula (3)) is satisfied, The adaptive filter controller 31B stops the adaptive calculation in the adaptive filter 7B by the adaptive
エコーの発生を防止するエコー・キャンセラ動作が未適応状態にあるときには、適応フィルタ7Bにおいて積極的に適応計算を実行し、適応計算を進めてインパルス応答を速やかに収束させる必要がある。未適応状態にあるときには、送話信号xと誤差信号eとの間の結合が大きく、誤差信号eに含まれる送話信号xの成分が大きいと推定されるから、結合量推定値k1を大きく設定し、式(2)による受話有音判定の条件を厳しくし、適応計算を停止しないようにする。 When the echo canceller operation for preventing the occurrence of echo is in an unadapted state, it is necessary to perform adaptive calculation actively in the adaptive filter 7B and advance the adaptive calculation to quickly converge the impulse response. When it is in the unadapted state, the coupling between the transmission signal x and the error signal e is large, and it is estimated that the component of the transmission signal x included in the error signal e is large. Set and tighten the conditions for determining the presence / absence of incoming call according to equation (2), so that adaptive calculation is not stopped.
エコー・キャンセラ動作が十分に適応したら適応計算を停止してもよいが、十分なエコー消去性能を得るためには、誤適応(過適応)しない範囲で適応計算を継続し、インパルス応答の微修正を続けたほうがよい。しかし、適応計算を継続すると、収束したインパルス応答がダブル・トーク(送話者と受話者、あるいは、会議通話中の複数の話者が同時に発声すること)などによって乱れる可能性がある。そこで、ダブル・トーク時に適応計算を停止するために受話信号yの有音判定を正確に実行する必要がある。そこで、受話有音判定に用いる式(2)の結合量推定値k1は、推定値ではなく結合量測定器72により実測した結合量を用いる場合もある。 If the echo canceller operation is sufficiently adapted, the adaptive calculation may be stopped. However, in order to obtain sufficient echo cancellation performance, the adaptive calculation is continued within a range that does not cause erroneous adaptation (over adaptation), and the impulse response is finely corrected. It is better to continue. However, if the adaptive calculation is continued, the converged impulse response may be disturbed by double talk (speaker and receiver, or multiple speakers in a conference call speak simultaneously). Therefore, it is necessary to accurately perform the speech determination of the received signal y in order to stop the adaptive calculation at the time of double talk. Therefore, the coupling amount estimated value k1 in the equation (2) used for the determination of the presence / absence of the received voice may not be the estimated value but may be the coupling amount measured by the coupling amount measuring device 72.
結合量測定器72では、正確な結合量を測定するために、初めに受話信号電力Pyと誤差信号電力Peとの比較によりエコー消去量を測定し、十分なエコー消去量(受話信号電力Pyと誤差信号電力Peとの差が大きい)が得られているときに、送話信号電力Pxと誤差信号電力Peとを比較して結合量を測定する。結合量推定値k1は、測定した結合量にマージンを加えた値で更新される。 In order to measure an accurate coupling amount, the coupling amount measuring device 72 first measures the echo cancellation amount by comparing the received signal power Py and the error signal power Pe, and a sufficient echo cancellation amount (received signal power Py and When the difference between the error signal power Pe is large), the transmission signal power Px and the error signal power Pe are compared to measure the coupling amount. The coupling amount estimated value k1 is updated with a value obtained by adding a margin to the measured coupling amount.
特許文献1には、完全なスイッチングをすることなく同時通話(ダブル・トーク)を可能とし、かつ特定話者の通話路に損失量が傾くことのないボイス・スイッチを設け、増幅量を大きくとれる電話会議装置が開示されている。
特許文献2には、各種の通話状態をノイズの存在に拘わらず高精度に判定でき、エコー・キャンセル精度を向上できるエコー・キャンセラが開示されている。そこでは、送話信号線上の信号の自己相関に基づいてダブル・トーク状態などを検出している。
特許文献3には、指向性マイクロフォンを使用せず、ノイズの発生場所による影響を受けないエコー・キャンセラが開示されている。そこでは、受話状態またはダブル・トーク状態のときに残差信号eの誤差を推定し、誤差を最小にするようにフィルタ係数を最適に更新制御している。
特許文献4(先出願)には、以下に示す開示がある。受話有音と判定し、適応フィルタの適応計算が停止しているときに、送話有音状態が続くと、結合量推定値が実際の結合量より小さくなっている可能性がある。すなわち、適応計算を必要とする送話有音状態が続いているにもかかわらず、十分にエコー消去されていると誤判断して結合量が小さくなっている状態にあるため、適応計算が停止していると推定できる。 Patent Document 4 (prior application) has the following disclosure. If it is determined that the voice is received and the adaptive calculation of the adaptive filter is stopped, if the transmitted voice state continues, there is a possibility that the estimated coupling amount is smaller than the actual coupling amount. In other words, despite the fact that the transmission sound state that requires adaptive calculation continues, the adaptive calculation is stopped because the amount of coupling is small because it is erroneously determined that the echo has been sufficiently canceled. Can be estimated.
そこで特許文献4では、適応計算が停止しているときに、送話有音の継続時間が長くなるのに応じて、結合量推定値を徐々に大きくし、適応計算の最適値に近づけるように制御している。しかしながら、結合量推定値を徐々に大きくする方法は、再適応(再収束)するまでの時間が長くなる。結合量推定値を急激に大きくするならば、短時間に再収束するが、状況変化に対して過敏に応答し、適応動作が不安定になってしまう。このような、新たな問題が発生する。
受話信号電力Py、誤差信号電力Peおよび送話信号電力Pxの比較では、送話信号および受話信号の有音か無音かの絶対的な判定はできない。インパルス応答が一応収束した時点で、さらに修正係数を小さくして適応計算し、インパルス応答の変化を小さくしたとしても、適応計算を継続している限り、ダブル・トークが継続した場合には、誤適応は避けられないという問題点があった。 By comparing the received signal power Py, the error signal power Pe, and the transmitted signal power Px, it is impossible to make an absolute determination as to whether the transmitted signal and the received signal are sounded or silent. When the impulse response has converged, adaptive calculation is performed with a smaller correction factor, and even if the change in impulse response is reduced, if double talk continues as long as the adaptive calculation continues, an error will occur. There was a problem that adaptation was inevitable.
エコー・キャンセラ動作が誤適応しエコーが大きくなった場合、式(2)による受話有音判定では、インパルス応答が十分収束し、結合量が極めて小さいときの結合量推定値k1を用いているため、送話信号電力Pxから推定した誤差信号電力estPeよりも実測した誤差信号電力Peの方が大きくなり、有害なエコー信号と受信の対象である有効な受話信号の区別がつかなくなるブロッキング現象が発生する。 When the echo canceller operation is misadapted and the echo becomes large, the received voice determination according to equation (2) uses the estimated coupling amount k1 when the impulse response converges sufficiently and the coupling amount is extremely small. The measured error signal power Pe is larger than the error signal power estPe estimated from the transmission signal power Px, and a blocking phenomenon occurs that makes it impossible to distinguish between a harmful echo signal and a valid received signal to be received. To do.
ブロッキング現象が発生すると、エコー信号を受話信号と誤認し、受話有音と誤判定してしまう場合が発生する。受話有音の場合には適応計算が停止し、誤適応してしまったエコー・キャンセラの再適応動作が進行しなくなり、通話不能となる解決されなければならない課題があった。 When the blocking phenomenon occurs, the echo signal may be mistaken as a received signal and may be erroneously determined as a received sound. In the case of received voice, the adaptive calculation is stopped, the re-adapting operation of the echo canceller that has been misadapted does not proceed, and there is a problem to be solved that makes the call impossible.
適応フィルタの適応計算が停止している状態で送話有音状態が続くと、結合量推定値が実際の結合量より小さくなっている可能性がある。すなわち、十分にエコー消去されていると誤判断して結合量が小さいままになっている場合がある。送話有音の継続時間が長くなるのに応じて、結合量推定値を徐々に大きくし、適応計算の最適値に近づけるように、結合量推定値を変化させる方法は、再適応(再収束)するまでの時間が長くなる。結合量推定値を急激に大きくするならば、短時間に再収束するが、状況変化に対して過敏に応答し、適応動作が不安定になってしまうという解決されなければならない課題があった。 If the voice transmission state continues when the adaptive calculation of the adaptive filter is stopped, the estimated coupling amount may be smaller than the actual coupling amount. That is, there is a case where the amount of coupling remains small because it is erroneously determined that the echo is sufficiently erased. The method of changing the coupling amount estimate so that the coupling amount estimate gradually increases and approaches the optimum value of the adaptive calculation as the duration of the transmitted voice increases is re-adapted (reconvergence). ) Will take longer. If the estimated value of the coupling amount is increased rapidly, reconvergence occurs in a short time, but there is a problem that must be solved because it responds sensitively to changes in the situation and the adaptive operation becomes unstable.
適応フィルタを初期状態から収束させる場合、収束に至るまでの時間を短縮し、かつ、安定に収束できるようにするために、収束速度を減速と加速に分けて制御するようにした。そのために、適応計算の速度を修正し調整する適応速度調整係数μを用いる。適応速度調整係数μの値が大きいとき(加速時)には適応は速やかに進行するが、収束が粗い。一方、適応速度調整係数μの値が小さいとき(減速時)には適応は遅く進行するが、収束が細かい。 When the adaptive filter is converged from the initial state, the convergence speed is controlled separately for deceleration and acceleration in order to shorten the time until convergence and to achieve stable convergence. For this purpose, an adaptive speed adjustment coefficient μ for correcting and adjusting the speed of adaptive calculation is used. When the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is large (acceleration), adaptation proceeds quickly, but the convergence is rough. On the other hand, when the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is small (during deceleration), the adaptation proceeds slowly but the convergence is fine.
したがって、適応フィルタを初期状態から収束させる場合、最初は適応速度調整係数μの値を大きくして粗く大雑把に収束を進行(加速)させ、ある程度収束の進行した段階で適応速度調整係数μの値を小さくして細かく(減速して)収束させると、エコー・キャンセラが速やかに、かつ、正しく適応する。収束速度を減速と加速に分けて制御するために、減速指示器、加速指示器を設け、減速指示、および、加速指示をする。減速あるいは加速指示を受けた適応フィルタ制御器は、適応計算の速度を調整する適応速度調整係数μを作成し、適応速度を調整している。 Therefore, when the adaptive filter is converged from the initial state, initially, the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is increased to roughly (roughly) converge (accelerate), and when the convergence has progressed to some extent, the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is reached. If it is made small and finely converged (decelerated), the echo canceller adapts quickly and correctly. In order to control the convergence speed separately for deceleration and acceleration, a deceleration indicator and an acceleration indicator are provided, and a deceleration instruction and an acceleration instruction are given. The adaptive filter controller that receives the deceleration or acceleration instruction creates an adaptive speed adjustment coefficient μ for adjusting the speed of the adaptive calculation, and adjusts the adaptive speed.
加速を指示するときの適応速度調整係数μの値は大きく、粗いステップで結合量推定値k1を変化せしめる。この状態では、適応速度は速いが、適応の安定性に欠ける。減速を指示するときの適応速度調整係数μの値は小さく、密なステップで結合量推定値k1を細かく変化せしめる。この状態では、適応速度は遅いが、適応の安定性に優れている。適応の初期において適応速度を加速し、適応が進行するに従い適応速度を減速して、速やかに安定した適応制御を得ることができる。 The value of the adaptive speed adjustment coefficient μ when instructing acceleration is large, and the coupling amount estimated value k1 is changed in rough steps. In this state, the adaptation speed is fast, but the adaptation is not stable. The value of the adaptive speed adjustment coefficient μ when instructing deceleration is small, and the coupling amount estimated value k1 is finely changed in a dense step. In this state, the adaptation speed is slow, but the adaptation stability is excellent. The adaptation speed can be accelerated in the initial stage of adaptation, and the adaptation speed can be decelerated as adaptation progresses, so that stable adaptation control can be obtained quickly.
受話有音と判定されている最中に送話有音となるのは、ダブル・トーク状態かあるいはブロッキング現象が発生している場合である。ダブル・トーク(送話者と受話者、あるいは、会議通話中の複数の話者が同時に発声する)状態は、一般に長時間継続することはないと考えられるから、一定時間継続して受話有音かつ送話有音と判定されることが何回か発生するならばブロッキング現象が発生している可能性が大きいものと判断し、一定時間継続して受話有音かつ送話有音と判定される事態が発生すると、結合量推定値k1を大きくし、受話有音の判定を徐々に厳しくして、適応計算を継続する。 While the voice is determined to be received, the voice is transmitted when there is a double talk state or when a blocking phenomenon occurs. Double talk (speakers and receivers, or multiple speakers in a conference call at the same time) generally does not seem to last for a long time, so there is a continuous voice for a certain period of time. If it is determined that the voice is transmitted several times, it is determined that there is a high possibility that a blocking phenomenon has occurred. When the situation occurs, the coupling amount estimated value k1 is increased, the determination of the incoming call sound is made stricter, and the adaptive calculation is continued.
ダブル・トーク状態で受話有音かつ送話有音と判定された場合は、結合量推定値k1を大きくすることで適応計算が実行される。その過程でエコー・キャンセラの誤適応動作が発生することもあるが、ダブル・トーク状態が解消して送話シングル・トーク状態になったときに、誤適応により一時的にエコーが大きくなる場合が発生したとしても、結合量推定値k1もすでに大きくなっており、ブロッキング現象は発生しない。また、十分なエコー消去量が得られていないため加速制御がなされ、適応速度調整係数μにより速やかに再適応する。ブロッキング現象が発生して、受話有音かつ送話有音と判定されても、結合量推定値k1が最適な値に達すると再適応する。 If it is determined that there is a received voice and a transmitted voice in the double talk state, adaptive calculation is executed by increasing the coupling amount estimated value k1. The echo canceller may be misadapted in the process, but when the double talk state is canceled and the transmission single talk state is reached, the echo may temporarily increase due to misadaptation. Even if it occurs, the estimated amount of binding k1 has already increased, and the blocking phenomenon does not occur. In addition, since a sufficient amount of echo cancellation is not obtained, acceleration control is performed, and re-adaptation is quickly performed by the adaptive speed adjustment coefficient μ. Even if the blocking phenomenon occurs and it is determined that the received sound is transmitted and the transmitted sound is present, it is re-adapted when the coupling amount estimated value k1 reaches an optimum value.
適応動作の初期において、設定した結合量推定値k1を、十分なエコー消去量が得られた後、結合量の実測値に置き換えることも可能であり、その場合は、受話有音無音の判定がより正確になる。減速指示により、エコー消去量判定しきい値k2を徐々に小さくしていく過程で各種電力値のゆらぎによりエコー消去量が実際よりも大きく算出されることで結合量推定値k1が一時的に小さくなり過ぎることもあり得るが、この場合も結合量推定値k1は、ブロッキング現象を回避するために徐々に大きくなり、最適な値に達して安定に再適応する。 In the initial stage of the adaptive operation, it is possible to replace the set coupling amount estimated value k1 with a measured value of the coupling amount after a sufficient amount of echo cancellation is obtained. Become more accurate. In the process of gradually reducing the echo cancellation amount determination threshold k2 in response to the deceleration instruction, the echo cancellation amount is calculated to be larger than the actual value due to fluctuations in various power values, thereby temporarily reducing the estimated coupling amount k1. In this case as well, the estimated amount of coupling k1 gradually increases to avoid the blocking phenomenon, reaches an optimum value, and stably re-adapts.
エコーが十分に消去されている状態における結合量を用いた受話有音検出では、ダブル・トークなどで誤適応してエコーが大きくなるとブロッキング現象を起こしてしまう。一旦ブロッキング現象を起こしてしまうと、エコー信号と受話信号の区別がつかなくなり、送話信号の回り込み成分のみを検出することができず、再適応動作は困難となる。そこで本発明では、エコー消去量を監視することで適応状態を観測しながら適応速度調整係数μを制御しているから、誤適応を観測したときには、結合量推定値k1を徐々に大きくして適応計算の最適値に近づけると共に、適応速度調整係数μを大きくして再適応を進めることができ、ブロッキング現象発生時の回復が速く、エコー・キャンセラを速やかに再適応させることができる。 In the received voice detection using the coupling amount in a state where the echo is sufficiently eliminated, a blocking phenomenon occurs when the echo becomes large due to misadaptation due to double talk or the like. Once the blocking phenomenon occurs, the echo signal and the received signal cannot be distinguished from each other, and only the wraparound component of the transmitted signal cannot be detected, and the re-adaptive operation becomes difficult. Therefore, in the present invention, the adaptive speed adjustment coefficient μ is controlled while observing the adaptation state by monitoring the echo cancellation amount. Therefore, when misadaptation is observed, the coupling amount estimated value k1 is gradually increased to adapt. It is possible to approach the optimum value of the calculation and increase the adaptive speed adjustment coefficient μ to advance the re-adaptation. The recovery when the blocking phenomenon occurs is quick, and the echo canceller can be quickly re-adapted.
受話有音と判定し適応計算が停止しているときに、送話有音状態が続くと、結合量推定値k1が実際の結合量より小さくなっている可能性がある。そこで、送話有音の継続時間が長くなるのに応じて、結合量推定値k1を徐々に大きくし、適応計算の最適値に近づけるようにした。受話有音と判定されている最中に送話有音となるのは、ダブル・トーク状態かあるいはブロッキング現象が発生している場合である。 If it is determined that the voice is received and the adaptive calculation is stopped, if the transmitted voice state continues, there is a possibility that the coupling amount estimated value k1 is smaller than the actual coupling amount. Therefore, the coupling amount estimated value k1 is gradually increased as the duration of the transmission voice increases, so as to approach the optimum value for adaptive calculation. While the voice is determined to be received, the voice is transmitted when there is a double talk state or when a blocking phenomenon occurs.
ダブル・トーク状態は、一般に長時間は継続する事はないと考えられるから、一定時間継続して受話有音かつ送話有音と判定されることが何回か発生するならばブロッキング現象が発生している可能性が大きいものと判断し、一定時間継続して受話有音かつ送話有音と判定される事態が発生するごとに結合量推定値k1を徐々に大きくし、受話音の判定を徐々に厳しくして、適応計算を進行させる。エコー消去量が不十分であれば、加速を指示する適応速度調整係数μが大きくなるので、速やかに適応し、適応が進行するに従って減速を指示する適応速度調整係数μを細かいステップで小さくし、安定した適応計算を継続するような構成にした。 The double-talk state is generally considered not to last for a long time, so if there are several times that it is determined that there is a receiving voice and a sending voice for a certain period of time, a blocking phenomenon will occur. Judgment of received sound is made by gradually increasing the coupling amount estimate k1 every time a situation occurs in which it is determined that the sound is received and transmitted for a certain period of time. To make the adaptive calculation proceed. If the echo cancellation amount is insufficient, the adaptive speed adjustment coefficient μ for instructing acceleration increases, so that the adaptive speed adjustment coefficient μ for instructing deceleration is reduced in fine steps as the adaptation proceeds quickly. The configuration is such that stable adaptive calculation is continued.
ダブル・トーク状態で受話有音かつ送話有音と判定された場合は、結合量推定値k1を徐々に大きくすることにより適応計算が実行されるから、その過程でエコー・キャンセラの誤適応動作が発生することもあるが、ダブル・トーク状態が解消して送話シングル・トーク状態になったときに、誤適応により一時的にエコーが大きくなる場合が発生したとしても、結合量推定値k1も大きいために、ブロッキング現象は発生せず、エコー消去量が不十分の場合は加速指示により速やかに再適応する。 If it is determined that there is a receiving voice and a transmitting voice in the double talk state, the adaptive calculation is executed by gradually increasing the coupling amount estimated value k1. However, when the double talk state is canceled and the transmission single talk state is established, even if a case where the echo temporarily increases due to misadaptation, the coupling amount estimated value k1 Therefore, the blocking phenomenon does not occur, and when the amount of echo cancellation is insufficient, it is quickly re-adapted by the acceleration instruction.
ブロッキング現象が発生して、受話有音かつ送話有音と判定されると、結合量推定値k1が徐々に大きくなり、適応状態の最適値に近づき適応状態に入る。このときエコー消去量は不十分なので加速制御がかかり、速やかに適応動作が進行する。適応動作が進むにつれて、減速制御により安定した適応計算を継続するような構成にしている。 When a blocking phenomenon occurs and it is determined that there is a received voice and a transmitted voice, the coupling amount estimated value k1 gradually increases, approaches the optimum value of the adaptation state, and enters the adaptation state. At this time, since the amount of echo cancellation is insufficient, acceleration control is applied and the adaptive operation proceeds promptly. As the adaptive operation progresses, stable adaptive calculation is continued by deceleration control.
このような構成にしたから、適応フィルタを初期状態から収束させる場合、最初は適応速度調整係数μの値を大きくして粗く大雑把に収束を進行(加速)させ、ある程度収束の進行した段階で適応速度調整係数μの値を小さくして細かく(減速して)収束させると、エコー・キャンセラが速やかに、かつ、正しく適応する。 With this configuration, when the adaptive filter is converged from the initial state, initially the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is increased to roughly converge (accelerate) the convergence, and the adaptation is performed when the convergence has progressed to some extent. If the value of the speed adjustment coefficient μ is decreased and converged finely (decelerated), the echo canceller adapts quickly and correctly.
図1は、本願発明の実施例1の回路構成を示している。ここで、図12に示した従来例に対応する要素については対応する記号を付した。送話路入力端子1には送話信号xが印加される。送話信号xは適応フィルタ7およびエコー・キャンセラ加減速制御部20に印加されて送話路出力端子2を介してハイブリッド回路である2線4線変換回路8により2線回線18側に出力される。
FIG. 1 shows a circuit configuration of
2線回線18側からの信号は2線4線変換回路8により受話信号として受話路入力端子4に現れる。それと同時に、送話信号xの一部が2線4線変換回路8で回り込み受話路入力端子4に現れる。受話信号yには、2線回線18側からの信号に送話信号xの一部の回り込みも加算されたものとなって現れる。この回り込みによる送話信号xの成分が大きい場合には、送話者の声がエコーとなって送話者に戻ってくるから耳障りとなる。
A signal from the two-
そこで、受話信号yから回り込みによる送話信号xの成分(回り込み成分)を除去するために減算器9が用いられる。すなわち、受話信号yから回り込みによる送話信号xの成分を除去したならば、2線回線18側から送られてくる信号を得ることができる。この回り込みによる送話信号xの成分(回り込み成分)を擬似したものが擬似エコー信号yeである。擬似エコー信号yeは、送話信号xから適応フィルタ7によって作成される。適応フィルタ7は、送話信号xと誤差信号eを受けて回り込み経路の伝達関数を推定し、適応フィルタ制御信号29の指示で適応計算してエコーを打ち消すための擬似エコー信号yeを作成している。
Therefore, a
仮に、擬似エコー信号yeが回り込みによる送話信号xの成分(回り込み成分)にほぼ等しいならば、受話路出力端子5には、回り込み成分のほとんど無い誤差信号eが得られる。すなわち、受話有音時の誤差信号eは、2線回線18側から送られてくる信号に近似したものとなる。この場合には、いわゆるエコー現象は発生しない。この回り込み成分を適応フィルタ7において推定し、適応フィルタ制御信号29を適応フィルタ7に印加し加減速制御して最も適応した擬似エコー信号yeが作成される。
If the pseudo echo signal y e is substantially equal to the component of the transmission signal x due to the wraparound (the wraparound component), an error signal e having almost no wraparound component is obtained at the receiving
図2には、図1の重要な構成要素であるエコー・キャンセラ加減速制御部20内部の詳細な回路構成を示している。送話有無判定器32は、送話信号xの電力Pxを所定の送話有音判定しきい値Pth2と比較して、送話信号xの電力Pxが所定の送話有音判定しきい値Pth2よりも小さい式(3)を満足する場合に(Px<Pth2)送話無音、それ以外の大きい場合に送話有音と判定して送話有無判定信号52を適応フィルタ制御器31およびエコー消去量判定器35に対して出力する。
FIG. 2 shows a detailed circuit configuration inside the echo canceller acceleration /
受話有無判定器33は、送話信号x、結合量推定値k1を表す結合量推定値信号58、誤差信号e、受話信号yを受けて、式(1)を満足する受話信号yの電力Pyが受話有音判定しきい値Pth1よりも大きい場合に(Py>Pth1)受話有音とする。それ以外の小さい場合(Py≦Pth1)には、結合量推定値信号58の結合量推定値k1の値と送話信号xの電力Pxとを用いて推定した推定誤差信号電力estPe(=k1×Px)よりも誤差信号eの電力Peが大きいとき(Pe>k1×Px)に受話有音と判定し、推定誤差信号電力estPeよりも誤差信号eの電力Peが大きくはないとき(Pe≦k1×Px)に受話無音と判定して、受話有無判定信号53を適応フィルタ制御器31およびエコー消去量判定器35に対して出力する。
The reception presence /
エコー消去量判定器35は、減速指示信号55、加速指示信号56、誤差信号e、受話信号yを受けて、誤差信号eの電力Peが、エコー消去量判定しきい値k2と受話信号yの電力Pyとの積より小さいとき、すなわち、式(4)を満足するとき、エコー消去状態と判定し、エコー消去量判定信号54として減速指示器38および加速指示器39に対して出力している。
Pe<k2×Py (4)
The echo cancellation amount determination unit 35 receives the
Pe <k2 × Py (4)
さらに、加速指示信号56が加速指示を示しているときにはエコー消去量判定しきい値k2の値がすでに大きくなっているので、次回のエコー消去量判定しきい値k2を粗いステップ幅から、徐々にステップ幅が小さくなるように更新する。ただし、減速指示信号55が印加されて適応フィルタ制御器31内の適応速度μが所定の最小値μminになったときのエコー消去量判定しきい値k2の値を基準値k2stdとして式(4)に適用し、エコー消去状態の判定をし易くする。加速指示信号56が加速指示を示しているときには、エコー消去量判定しきい値k2の値を予め定めた初期値k2iniに戻す。
Further, when the
結合量測定器36は、エコー消去量判定信号54、送話信号x、誤差信号eを受けて、エコー消去状態と判定されたときの送話信号xと誤差信号eの誤差信号電力結合量ERLを式(5)により測定して、結合量測定値信号57として結合量推定器37に対して出力している。
ERL=Pe/Px (5)
The coupling
ERL = Pe / Px (5)
結合量推定器37は、加速指示信号56、結合量測定値信号57を受けて、加速指示信号56が加速指示を示したときには、結合量推定値信号58の結合量推定値k1の値を所定の結合量推定初期値k1iniにし、それ以外の場合には、誤差信号電力結合量ERLにマージンαを加えた結合量推定値k1(=ERL+α)を求めて、結合量推定値信号58として受話有無判定器33に対して出力する。k1の値は、所定の最大値k1max以下、所定の最小値k1min以上に設定される。ここで、k1ini=k1maxである。
The
適応フィルタ制御器31は、送話有無判定信号52および受話有無判定信号53、減速指示信号55、加速指示信号56を受けて、減速指示信号55が減速を示したとき、適応速度調整係数μを徐々に小さくし(ただし、所定の最小値μminより小さくはしない)、加速指示信号56が加速を示したとき、適応速度調整係数μをその初期値μ0にし(μmin≦μ≦μ0)、送話有無判定信号52が送話有音を、受話有無判定信号53が受話無音を同時に示している期間において適応フィルタ7が適応計算をするように指示する適応フィルタ制御信号29を出力する。
The adaptive filter controller 31 receives the transmission presence / absence determination signal 52, the reception presence /
図3には、図2の構成要素である受話有無判定器33の内部の詳細な回路構成を示している。そこには、受話有音しきい値判定器44、受話有音誤差信号判定器45および受話有無判定信号出力器46が含まれている。受話有音しきい値判定器44は受話信号yを受けて、式(1)の判定をし、判定結果を受話有音判定信号48として受話有無判定信号出力器46に対して出力する。
FIG. 3 shows a detailed circuit configuration inside the reception presence /
受話有音誤差信号判定器45は、誤差信号e、送話信号xおよび結合量推定値k1の値を示す結合量推定値信号58を受けて、式(2)により送話信号電力Pxと結合量推定値k1との積である受話推定積(k1×Px)を誤差推定値(estPe)として誤差推定信号49により受話有無判定信号出力器46に対して出力する。ここで、
estPe=(k1×Px)
Pe>estPe
である。
The received voice error signal determination unit 45 receives the combined signal estimated value signal 58 indicating the error signal e, the transmitted signal x and the combined signal estimated value k1, and combines it with the transmitted signal power Px according to the equation (2). The received estimated product (k1 × Px), which is the product of the quantity estimated value k1, is output as an error estimated value (estPe) to the received presence / absence determination signal output unit 46 by the
estPe = (k1 × Px)
Pe> estPe
It is.
受話有無判定信号出力器46は、受話有音中の適応動作を回避するべく、誤差推定信号49の誤差推定値estPeと誤差信号eの電力Peを比較した誤差信号eの電力Peが誤差推定値estPeよりも大きい(Pe>estPe)ことを表す誤差推定信号49と受話有音を表す受話有音判定信号48を受けて、受話有音と推定し、誤差信号eの電力Peが誤差推定値estPeよりも大きくはないとき(Pe≦estPe)受話無音と推定して、受話有無判定信号53を適応フィルタ制御器31に対して出力する。
The reception presence / absence determination signal output unit 46 compares the error estimated value estPe of the
図4には、図2の構成要素である減速指示器38の内部の詳細な回路構成を示している。そこには、エコー消去量比較器81、エコー消去状態タイム・カウンタ82およびエコー消去量判定しきい値指示器83が含まれている。エコー消去量比較器81は、エコー消去量判定信号54と、エコー消去量判定しきい値指示器83からの式(4)のエコー消去量判定しきい値k2を表すエコー消去量判定しきい値信号86を受けて、エコー消去量がエコー消去量判定しきい値k2以上であるときエコー消去状態にあることを表すエコー消去量比較結果信号87を出力する。
FIG. 4 shows a detailed circuit configuration inside the
エコー消去状態タイム・カウンタ82は、エコー消去量比較結果信号87とエコー消去量判定しきい値信号86を受けて、エコー消去量比較結果信号87を期間Tの間連続し、これをN回、すなわち、N×Tの間受けたとき、減速指示信号55を出力する。TおよびNの値は、エコー消去量判定しきい値k2の値に応じて変化する。すなわち、エコー消去量判定条件の緩やかな初期状態においては、エコー消去量判定しきい値k2の値は小さく、期間Tが長く回数Nが大きくなるにしたがって、大きなステップで変化せしめ、エコー消去量判定しきい値k2の値が大きくなるにつれてエコー消去量判定条件は厳しくなり、期間Tが短く回数Nが小さくなるにしたがって、小刻みに変化せしめる。
The echo cancellation state time counter 82 receives the echo cancellation amount
エコー消去量判定しきい値指示器83は、減速指示信号55を受けるごとにエコー消去量判定しきい値k2の値を更新する。減速指示信号55が、適応フィルタ31内の適応速度調整係数μの値をその最小値μminにしたら、期間Tおよび回数Nをエコー消去量判定しきい値k2の基準値k2stdに応じた値にする。ここで、連続する期間Tは、たとえば、1音素の継続時間(100ms)としている。
Each time the echo cancellation amount determination threshold value indicator 83 receives the
図5には、図2の構成要素である加速指示器39の内部の詳細な回路構成を示している。そこには、送話有音しきい値比較器61、受話無音しきい値比較器62、エコー消去量しきい値比較器63および加速指示出力器64が含まれている。エコー消去量判定信号54が示すエコー消去量判定しきい値k2以上のエコー消去状態でないとき(Pe≧k2×Py)、送話有音しきい値比較器61、受話有音しきい値比較器62、エコー消去量しきい値比較器63は、次のように動作する。
FIG. 5 shows a detailed circuit configuration inside the acceleration indicator 39 which is a component of FIG. This includes a transmitted / received sound threshold comparator 61, a received
送話有音しきい値比較器61は、エコー消去量判定信号54と送話信号xとを印加されて、送話信号電力Pxが所定の送話有音判定しきい値Pth4よりも大きい(式(6)の)ときに、送話有音状態を表す送話有音信号66を出力する。
Px>Pth4 (6)
The transmitted sound threshold comparator 61 is applied with the echo cancellation
Px> Pth4 (6)
受話無音しきい値比較器62は、エコー消去量判定信号54と誤差信号eを受けて、誤差信号電力Peが所定の受話無音判定しきい値Pth5よりも小さい(式(7)の)場合に、受話無音状態を表す受話無音信号67を出力する。
Pe<Pth5 (7)
The reception
Pe <Pth5 (7)
エコー消去量しきい値比較器63は、エコー消去量判定信号54、誤差信号eおよび受話信号yを受けて、誤差信号電力Peが受話信号電力Pyと所定のエコー消去量加速判定しきい値k3との積よりも大きい(式(8)の)場合に、エコーが消去されていないことを表すエコー消去信号68を出力する。
Pe≧k3×Py (8)
The echo cancellation amount threshold comparator 63 receives the echo cancellation
Pe ≧ k3 × Py (8)
加速指示出力器64は、送話有音信号66、受話無音信号67およびエコー消去信号68を印加されて、式(6)、(7)および(8)を同時に満足する(送話有音、受話無音、エコー消去なし)状態が所定の期間継続したとき、再適応を進めるための加速指示信号56を出力する。
The acceleration instruction output unit 64 is applied with the transmission sound signal 66, the
図6には、図2の構成要素である適応フィルタ制御器31の内部の詳細な回路構成を示している。そこには、適応速度調整係数μを作成するための適応速度調整係数作成器91と適応フィルタ制御指示作成器92が含まれている。適応速度調整係数作成器91には、送話有無判定信号52、受話有無判定信号53、減速指示信号55および加速指示信号56が印加されている。
FIG. 6 shows a detailed circuit configuration inside the adaptive filter controller 31, which is a component of FIG. There are included an adaptive speed
適応速度調整係数作成器91は、減速指示信号55が減速を指示しているとき、適応フィルタ7における適応動作の速度を調整するための適応速度調整係数μを徐々に小さくし(最小値は、μmin)、適応動作の速度を遅くして、緩やかに適応状態に近づける。
The adaptive speed
適応速度調整係数作成器91は、加速指示信号56が加速を指示したときは、適応フィルタ7における適応動作の速度を一気に速くするために適応速度調整係数μをその最大値である初期値μ0にし、適応動作の速度を速くして、急速に適応状態に近づけ、近づくにつれて、その値を小さくして適応動作の速度を遅くする。
When the
適応速度調整係数μの値は、μ0≧μ≧μminであり、適応動作の初期においては、適応速度調整係数μの値は、μ0から始まり徐々に小さくなって緩やかにμminになる。適応速度調整係数μの値は、適応速度係数信号96として出力される。適応速度調整係数μの値は、適応フィルタ7への制御信号の一部に加えられて、適応フィルタ制御指示作成器92から適応フィルタ制御信号29として出力される。
The value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is μ0 ≧ μ ≧ μmin. In the initial stage of the adaptive operation, the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ starts from μ0 and gradually decreases and gradually becomes μmin. The value of the adaptive speed adjustment coefficient μ is output as the adaptive
図7ないし図10には、図1ないし図6に示した回路構成の動作の流れを表すフローチャートが示されている。動作を開始すると、式(1)を用いて受話信号電力Pyが受話有音判定しきい値Pth1よりも大きいか否かの判定を受話有無判定器33において行う(S1、図7)。受話信号電力Pyがしきい値以下であれば(S1N)、式(2)を用いて受話有音かそれとも受話信号が無いかの判定をする。受話信号が無ければ(S2N)、受話無音状態が一定時間継続したか否かを調べる(S3)。受話無音状態が一定時間継続しなかった場合は(S3N)、受話有音状態にあるから適応計算を停止して適応動作を終了する(S7)。
7 to 10 are flowcharts showing the flow of operations of the circuit configurations shown in FIGS. 1 to 6. When the operation is started, the reception presence /
ステップS2において、受話信号有り(受話有音)と判断されたときには(S2Y)、式(3)を用いて送話信号電力Pxが所定のしきい値Pth2以下であるか否かの判定を送話有無判定器32において行う(S4)。送話信号無しと判断されなかった(送話有音の)場合は(S4N)、送話有音状態が一定時間継続した場合には(S5Y)、受話有音かつ送話有音の、いわゆるダブル・トーク状態あるいはブロッキング現象が発生したものと判断し、ブロッキング現象を速やかに解消するために、結合量推定値k1の値を、たとえば6dB大きくする。ただし、所定のk1の最大値k1maxを越えることはない(S6)。受話有音状態にあるから、適応フィルタ制御器31における制御動作を停止し、適応計算を停止して適応動作を終了する(S7)。 If it is determined in step S2 that there is a received signal (received sound) (S2Y), a determination is made as to whether or not the transmitted signal power Px is equal to or less than a predetermined threshold value Pth2 using equation (3). This is performed in the speech presence / absence determiner 32 (S4). When it is not determined that there is no transmission signal (sound transmission sound) (S4N), when the transmission sound state continues for a certain period of time (S5Y), the so-called reception sound and transmission sound are so-called. It is determined that the double talk state or the blocking phenomenon has occurred, and in order to quickly eliminate the blocking phenomenon, the value of the coupling amount estimated value k1 is increased by, for example, 6 dB. However, the predetermined maximum value k1max of k1 is not exceeded (S6). Since it is in the voice receiving state, the control operation in the adaptive filter controller 31 is stopped, the adaptive calculation is stopped, and the adaptive operation is terminated (S7).
受話信号電力Pyがしきい値以上である場合(S1Y)、送話信号無しと判断された(送話無音の)場合(S4Y)、および送話有音状態が所定の時間継続しなかった場合(S5N)には、受話有音状態にあるから、適応フィルタ制御器31における制御動作を停止し、適応計算を停止して適応動作を終了する(S7)。 When the received signal power Py is greater than or equal to the threshold value (S1Y), when it is determined that there is no transmission signal (no transmission) (S4Y), and when the transmission sound state does not continue for a predetermined time In (S5N), since there is a receiving voice state, the control operation in the adaptive filter controller 31 is stopped, the adaptive calculation is stopped, and the adaptive operation is ended (S7).
受話無音状態が一定時間継続した場合は(S3Y)、式(3)により、送話信号電力Pxが所定のしきい値Pth2以下であれば(Px<Pth2)(S8Y、図8)、送話無音状態であるから送話有無判定器32は送話有無判定信号52により適応フィルタ制御器31に通知し、適応フィルタ7における適応計算を停止させて、適応計算は終了する(S9)。送話信号電力Pxが所定のしきい値Pth2以上(送話有音)ならば(S8N)、受話無音かつ送話有音の、いわゆるシングル・トーク状態にある。
When the silent state of reception is continued for a certain time (S3Y), if the transmission signal power Px is equal to or less than a predetermined threshold value Pth2 (Px <Pth2) (S8Y, FIG. 8) Since there is no sound, the transmission presence / absence determiner 32 notifies the adaptive filter controller 31 by the transmission presence / absence determination signal 52, stops the adaptive calculation in the
そこで、エコー消去量判定器35において、式(4)によりエコー消去量を得ているか否かの判定を実行する(S10)。式(4)を満足している場合は(S10Y)、エコー消去量が十分であることを示している。すなわち、受話無音(S3Y)で、かつ送話有音の状態(S8N)であるから、受話信号yと擬似エコー信号yeとの差である誤差信号eは小さな値になっており、式(4)を満足する。 Therefore, the echo cancellation amount determination unit 35 determines whether or not the echo cancellation amount is obtained by the equation (4) (S10). If the expression (4) is satisfied (S10Y), it indicates that the amount of echo cancellation is sufficient. That is, in the receiver silent (S3y), and because it is sending voice state (S8N), the error signal e has become a small value which is the difference between received signal y and the pseudo echo signal y e, formula ( Satisfy 4).
エコー消去量が十分であるエコー消去状態の場合は(S10Y)、期間T(i)ms(たとえば、T(i)=100ms)の間、継続したか否かを調べる(S11)。期間T(i)msの間継続した場合は(S11Y)、このようなエコー消去状態がN(i)回(たとえば、10回)以上発生するか否かを調べる(S12)。N(i)回以上発生した場合は(S12Y)、iをインクリメントし、n段(i=n)実行して適応速度調整係数μが、その最小値μminになると、インクリメントは終了する。ステップS11の減速制御の開始時は、i=0からスタートする(S13)。 In the case of an echo cancellation state in which the echo cancellation amount is sufficient (S10Y), it is checked whether or not it has continued for a period T (i) ms (for example, T (i) = 100 ms) (S11). If it continues for the period T (i) ms (S11Y), it is checked whether or not such an echo cancellation state occurs N (i) times (for example, 10 times) or more (S12). If it occurs N (i) times or more (S12Y), i is incremented and executed n stages (i = n). When the adaptive speed adjustment coefficient μ reaches its minimum value μmin, the increment ends. At the start of the deceleration control in step S11, it starts from i = 0 (S13).
そこで、結合量測定器36において、誤差信号電力結合量ERLを式(5)を用いて測定する(S14、図9)。誤差信号電力結合量ERLは、結合量測定値信号57により結合量推定器37に印加される。結合量推定器37においては、結合量推定値k1の値の修正が式(9)によってなされる。すなわち、誤差信号電力結合量ERLにマージンαを加えて結合量推定値k1を得ている。ただし、結合量推定値k1の値は、所定の最小値k1minと所定の最大値k1maxの間(k1min≦k1≦k1max)で修正される(S15)。ここで、k1maxは、加速指示信号56が加速を指示した場合の初期値である。マージンαの値は、たとえば、6dBである。
k1=ERL+α (9)
Therefore, the coupling
k1 = ERL + α (9)
エコー消去量判定器35において、エコー消去量判定しきい値k2の更新が式(10)により行われる。エコー消去量判定しきい値k2の値から、たとえば6dB減算する。適応速度調整係数μの値が、所定の最小値μminとなるk2の値になったら、k2をエコー消去量判定しきい値k2の基準値k2stdに戻す(S16)。
k2=k2−6dB (10)
In the echo cancellation amount determination unit 35, the echo cancellation amount determination threshold value k2 is updated by equation (10). For example, 6 dB is subtracted from the value of the echo cancellation amount determination threshold value k2. When the value of the adaptive speed adjustment coefficient μ becomes the value of k2 that becomes a predetermined minimum value μmin, k2 is returned to the reference value k2std of the echo cancellation amount determination threshold value k2 (S16).
k2 = k2-6dB (10)
適応フィルタ制御器31においては、適応速度調整係数μに、たとえば、0.5を乗算して新たなμ(μ=μ×0.5)とする(S17)。ただし、所定のμの最小値μminよりは小さくはない値(μ≧μmin)とする。送話有音状態(S12Y)にあるから、適応フィルタ制御器31における適応計算の終了するまで制御動作を継続してから適応動作を終了する(S18、図9)。 The adaptive filter controller 31 multiplies the adaptive speed adjustment coefficient μ by 0.5, for example, to obtain a new μ (μ = μ × 0.5) (S17). However, the value is not smaller than the predetermined minimum value μmin of μ (μ ≧ μmin). Since the voice transmission state is present (S12Y), the control operation is continued until the adaptive calculation in the adaptive filter controller 31 is completed, and then the adaptive operation is terminated (S18, FIG. 9).
ステップS10において、エコー消去量が十分ではなかった場合は(S10N)、式(6)により、送話信号電力Pxが送話有音加速判定しきい値Pth4よりも大きい(Px>Pth4)送話有音であるか否かが調べられる(S19、図10)。送話有音である場合は(S19Y)、さらに、式(7)により、誤差信号電力Peが受話無音判定しきい値Pth5よりも小さい(Pe<Pth5)受話無音であるか否かが調べられる(S20)。 If the echo cancellation amount is not sufficient in step S10 (S10N), the transmission signal power Px is larger than the transmission voice acceleration determination threshold Pth4 (Px> Pth4) according to equation (6). It is checked whether or not there is sound (S19, FIG. 10). If the voice is transmitted (S19Y), it is further checked whether the error signal power Pe is smaller than the received silence determination threshold Pth5 (Pe <Pth5) by the expression (7). (S20).
受話無音である場合は(S20Y)、式(8)により、誤差信号電力Peがエコー消去量加速判定しきい値k3と受話信号電力Pyとの積よりも小さい(Pe<k3×Py)エコー消去状態か否かが問われる(S21)。エコー消去状態である場合は(S21Y)、さらに、そのエコー消去状態が所定の一定時間(たとえば、100ms)以上継続するか否かが調べられる(S22)。一定時間以上継続した場合は(S22Y)、エコー消去量判定器35において、ステップS16のエコー消去量判定しきい値k2の値を所定の初期値k2ini(=k2std)に修正する(S23)。 When there is no reception silence (S20Y), the error signal power Pe is smaller than the product of the echo cancellation amount acceleration determination threshold value k3 and the reception signal power Py (Pe <k3 × Py) according to the equation (8). It is asked whether it is in a state (S21). If it is in the echo canceling state (S21Y), it is further checked whether or not the echo canceling state continues for a predetermined fixed time (for example, 100 ms) (S22). If it continues for a certain time (S22Y), the echo cancellation amount determination unit 35 corrects the echo cancellation amount determination threshold value k2 in step S16 to a predetermined initial value k2ini (= k2std) (S23).
それと同時に、適応フィルタ制御器31において、適応速度調整係数μを初期値μ0にする(μ=μ0)。エコー消去量判定しきい値k2の値は所定の初期値k2iniに戻される(S24)。ステップS24の動作は、送話有音状態にあるから、適応フィルタ制御器31における適応計算の終了するまで制御動作を継続してから適応動作を終了する(S18、図9)。 At the same time, the adaptive filter controller 31 sets the adaptive speed adjustment coefficient μ to the initial value μ0 (μ = μ0). The value of the echo cancellation amount determination threshold k2 is returned to a predetermined initial value k2ini (S24). Since the operation in step S24 is in the transmitting voice state, the control operation is continued until the adaptive calculation in the adaptive filter controller 31 is completed, and then the adaptive operation is terminated (S18, FIG. 9).
送話有音でない場合(S19N)、受話無音でない場合(S20N)、エコー消去状態でない場合は(S21N)、およびエコー消去状態が一定時間以上継続しなかった場合(S22N)は、送話有音状態にあるから、適応フィルタ制御器31における適応計算の終了するまで制御動作を継続してから適応動作を終了する(S18、図9)。期間T(i)msの間継続しなかった場合(S11N)、およびN(i)回以上発生しなかった場合は(S12N)、送話有音状態にあるから、適応フィルタ制御器31における適応計算の終了するまで制御動作を継続してから適応動作を終了する(S18、図9)。 If there is no transmission sound (S19N), no reception silence (S20N), no echo cancellation state (S21N), and if the echo cancellation state has not continued for a certain time (S22N) Since it is in the state, the control operation is continued until the adaptive calculation in the adaptive filter controller 31 is finished, and then the adaptive operation is finished (S18, FIG. 9). If it does not continue for the period T (i) ms (S11N), and if it does not occur more than N (i) times (S12N), the adaptive filter controller 31 adapts because it is in the transmitting voice state. The control operation is continued until the calculation is finished, and then the adaptive operation is finished (S18, FIG. 9).
図11は、図7ないし図10のフローチャートにおける機能の流れを機能別に表示した機能別流れ図である。各動作ステップがどのような機能を果たしているのかを示している。ステップS1ないしS3は受話有無判定機能を、ステップS4ないしS6はブロッキング回避機能を、ステップS8は送話有無判定機能を、ステップS10,S16,S23はエコー消去量判定機能を、ステップS11ないしS13は減速制御機能を、ステップS14は結合量測定機能を、ステップS15は結合量推定機能を、ステップS19ないしS22は加速制御機能を、ステップS7,S9,S17,S18,S24は適応フィルタ制御機能を表している。 FIG. 11 is a functional flowchart showing the functional flow in the flowcharts of FIGS. It shows what function each operation step performs. Steps S1 to S3 are the reception presence / absence determination function, steps S4 to S6 are the blocking avoidance function, step S8 is the transmission presence / absence determination function, steps S10, S16 and S23 are the echo cancellation amount determination function, and steps S11 to S13 are Step S14 represents the coupling amount measurement function, step S15 represents the coupling amount estimation function, steps S19 to S22 represent the acceleration control function, and steps S7, S9, S17, S18, and S24 represent the adaptive filter control function. ing.
本実施例で使用した、各種の所定の値、しきい値、継続時間、継続回数、結合量推定値、および基準値の変化量、初期値および最終値などの各種パラメータは、例示したものに限定されず、通話系の状態によって最も適した値を選ぶことができることは当然のことである。 Various parameters such as various predetermined values, threshold values, durations, number of times of continuation, estimated amount of coupling, change amount of reference value, initial value, and final value used in this example are as illustrated. It is a matter of course that the most suitable value can be selected according to the state of the call system.
1 送話路入力端子
2 送話路出力端子
4 受話路入力端子
5 受話路出力端子
7,7B 適応フィルタ
8 2線4線変換回路
9 減算器
18 2線回線
20 エコー・キャンセラ加減速制御部
20B エコー・キャンセラ制御部
29,29B 適応フィルタ制御信号
31,31B 適応フィルタ制御器
32 送話有無判定器
33 受話有無判定器
35 エコー消去量判定器
36 結合量測定器
37 結合量推定器
38 加速指示器
39 減速指示器
44 受話有音しきい値判定器
45 受話有音残差信号判定器
46 受話有無判定信号出力器
48 受話有音判定信号
49 誤差推定信号
52 送話有無判定信号
53 受話有無判定信号
54 エコー消去量判定信号
55 減速指示信号
56 加速指示信号
57 結合量測定値信号
58 結合量推定値信号
61 送話有音しきい値比較器
62 受話無音しきい値比較器
63 エコー消去量しきい値比較器
64 加速指示出力器
66 送話有音信号
67 受話無音信号
68 エコー消去信号
71 電力計算器
72 結合量測定器
76 電力計算値信号
78 結合量測定値信号
81 エコー消去量比較器
82 エコー消去状態タイム・カウンタ
83 エコー消去量判定しきい値指示器
86 エコー消去量判定しきい値信号
87 エコー消去量比較結果信号
91 適応速度調整係数作成器
92 適応フィルタ制御指示作成器
96 適応速度係数信号
ERL 誤差信号電力結合量
e 誤差信号
estPe 推定誤差信号電力
k1 結合量推定値
k2 エコー消去量判定しきい値
k3 エコー消去量加速判定しきい値
Pe 誤差信号電力
Px 送話信号電力
Py 受話信号電力
Pth1 受話有音判定しきい値
Pth2 送話有音判定しきい値
Pth4 送話有音加速判定しきい値
Pth5 受話無音判定しきい値
μ 適応速度調整係数
x 送話信号
y 受話信号
ye 擬似エコー信号
1 Transmission path input terminal
2 Sending channel output terminal
4 Earphone input terminal
5 Earpiece output terminal
7,7B Adaptive filter
8 2-wire 4-wire conversion circuit
9 Subtractor
18 2-wire line
20 Echo canceller acceleration / deceleration control unit
20B Echo canceller controller
29, 29B Adaptive filter control signal
31, 31B Adaptive filter controller
32 Transmitter presence detector
33 Acceptance detector
35 Echo canceller
36 Bond amount measuring instrument
37 Coupling amount estimator
38 Acceleration indicator
39 Deceleration indicator
44 Received sound threshold judgment unit
45 Received voice residual signal detector
46 Receiving presence / absence judgment signal output device
48 Received voice determination signal
49 Error estimation signal
52 Transmit / receive determination signal
53 Reception presence / absence determination signal
54 Echo cancellation amount judgment signal
55 Deceleration instruction signal
56 Acceleration instruction signal
57 Binding amount measurement signal
58 Coupling amount estimate signal
61 Talking sound threshold comparator
62 Mute threshold comparator
63 Echo cancellation threshold comparator
64 Acceleration indicator output device
66 Voice signal
67 Silence signal
68 Echo cancellation signal
71 Power calculator
72 Bond amount measuring instrument
76 Calculated power signal
78 Coupling amount measurement signal
81 Echo cancellation amount comparator
82 Echo cancellation status time counter
83 Echo cancellation threshold indicator
86 Echo cancellation amount judgment threshold signal
87 Echo cancellation amount comparison result signal
91 Adaptive speed adjustment factor generator
92 Adaptive filter control instruction generator
96 Adaptive speed coefficient signal ERL Error signal power coupling amount e Error signal estPe Estimation error signal power k1 Coupling amount estimation value k2 Echo cancellation amount determination threshold value k3 Echo cancellation amount acceleration determination threshold value Pe Error signal power Px Transmission signal power Py Received signal power Pth1 Received sound determination threshold Pth2 Transmitted sound determination threshold Pth4 Transmitted sound acceleration determination threshold Pth5 Received silence determination threshold μ Adaptive speed adjustment coefficient x Transmitted signal y Received signal y e pseudo echo signal
Claims (6)
前記受話信号(y)から前記擬似エコー信号(ye)を減算して前記誤差信号(e)を得るための減算処理(9)をし、
前記送話信号(x)の電力(Px)を所定の送話有音判定しきい値(Pth2)と比較して、前記送話信号(x)の電力(Px)が前記所定の送話有音判定しきい値(Pth2)よりも小さい場合に送話無音と判定し、前記送話信号(x)の電力(Px)が前記所定の送話有音判定しきい値(Pth2)よりも小さくはない場合に送話有音と判定して、送話有無判定信号(52)を出力するための送話有無判定処理(32)をし、
前記送話信号(x)の電力(Px)と結合量推定値(58、k1)と前記誤差信号(e)の電力(Pe)から前記受話信号(y)の電力(Py)が所定の受話有音判定しきい値(Pth1)よりも大きい場合に受話有音と判定し、前記受話信号(y)の電力(Py)が前記受話有音判定しきい値(Pth1)よりも大きくはない場合(Py≦Pth1)に、前記結合量推定値(58、k1)と前記送話信号(x)の電力(Px)との積を誤差として推定した推定誤差信号電力(estPe=k1×Px)よりも前記誤差信号(e)の電力(Pe)が大きいとき(Pe>k1×Px)に受話有音と判定し、前記推定誤差信号電力(estPe=k1×Px)よりも前記誤差信号(e)の電力(Pe)が大きくはないとき(Pe≦k1×Px)に受話無音と判定して、受話有音および受話無音の各状態を表す受話有無判定信号(53)を出力するための受話有無判定処理(33)をし、
前記受話信号(y)の電力(Py)と所定のエコー消去量判定しきい値(k2)との積が前記誤差信号(e)の電力(Pe)よりも大きい場合にエコー消去状態と判定し、大きくはない場合にエコー消去状態ではないと判定して、その判定結果を表すエコー消去量判定信号(54)を得るためのエコー消去量判定処理(35)をし、
前記エコー消去量判定信号(54)を受けて、前記エコー消去状態と判定されたときの前記送話信号(x)と前記誤差信号(e)の結合量を測定するために前記誤差信号(e)の電力(Pe)と前記送話信号(x)の電力(Px)の比を誤差信号結合量(57,ERL)として得るための結合量測定処理(36)をし、
送話有音中に受話無音となった状態であり、かつエコー消去状態ではないことを示す加速指示信号(56)を受けた場合には前記結合量推定値(58、k1)を初期値(k1ini)にし、それ以外の場合には前記誤差信号結合量(57,ERL)にマージン(α)を加算して前記結合量推定値(58、k1)を求めるための結合量推定処理(37)をし、
前記エコー消去量判定信号(54)の示す前記エコー消去状態が所定の期間(T)連続して所定の回数(N)以上継続したときに前記適応フィルタ処理(7)における適応計算を減速せしめるための指示である減速指示信号(55)を出力する減速指示処理(38)をし、
前記エコー消去量判定信号(54)により前記エコー消去状態であると判定されなかったときに前記適応フィルタ処理(7)における適応計算を加速せしめるための指示である加速指示信号(56)を出力する加速指示処理(39)をし、
前記送話有無判定信号(52)、前記受話有無判定信号(53)、前記減速指示信号(55)および前記加速指示信号(56)を受けて、前記送話有無判定信号(52)が送話有音を、前記受話有無判定信号(53)が受話無音を同時に示しているときには、前記適応フィルタ処理(7)における適応計算がなされるように指示し、前記加速指示信号(56)により前記適応計算の速度を最大速度に加速せしめ、適応状態に近づくにつれて前記減速指示信号(55)により前記適応計算の速度を減速せしめて細かい修正で緩やかに適応状態に近づけるように制御する前記適応フィルタ制御信号(29)を出力するための適応フィルタ制御処理(31)をする
エコー・キャンセラ制御方法。 In a system in which the transmission signal (x) can be a sneak echo to the reception signal (y), the transmission function of the sneak path is estimated by receiving the transmission signal (x) and the error signal (e), and the initial stage of the adaptive operation An adaptive filter for instructing to increase the speed of the adaptive operation in the case of, quickly approach the adaptive state with rough correction, slow down the speed as it approaches, and control to gradually approach the adaptive state with fine correction Adaptive filter processing (7) for generating a pseudo echo signal (y e ) for canceling the echo by adaptive calculation at a speed indicated by the control signal (29);
Subtracting the pseudo echo signal (y e ) from the received signal (y) to obtain the error signal (e) (9),
The power (Px) of the transmission signal (x) is compared with a predetermined transmission sound determination threshold (Pth2), and the power (Px) of the transmission signal (x) is determined to be the predetermined transmission presence. When it is smaller than the sound determination threshold (Pth2), it is determined that there is no transmission, and the power (Px) of the transmission signal (x) is smaller than the predetermined transmission sound determination threshold (Pth2). If there is no transmission, it is determined that there is a transmission sound, and the transmission presence / absence determination processing (32) is performed to output the transmission presence / absence determination signal (52)
From the power (Px) of the transmission signal (x), the estimated coupling amount (58, k1), and the power (Pe) of the error signal (e), the power (Py) of the reception signal (y) is a predetermined reception. When it is determined that the received sound is greater than the sound determination threshold (Pth1), and the power (Py) of the received signal (y) is not greater than the received sound determination threshold (Pth1) From (Py ≦ Pth1), the estimated error signal power (estPe = k1 × Px) estimated as the error is the product of the coupling amount estimated value (58, k1) and the power (Px) of the transmission signal (x). When the power (Pe) of the error signal (e) is large (Pe> k1 × Px), it is determined that there is a received voice, and the error signal (e) is more than the estimated error signal power (estPe = k1 × Px). When the power (Pe) is not large (Pe ≦ k1 × Px), it is determined that there is no reception, and there is reception Receiving presence determination process for outputting the received presence determination signal (53) representing each state of the received silence and the (33),
When the product of the power (Py) of the received signal (y) and a predetermined echo cancellation amount determination threshold value (k2) is larger than the power (Pe) of the error signal (e), it is determined as an echo cancellation state. When it is not large, it is determined that it is not in an echo cancellation state, and an echo cancellation amount determination process (35) for obtaining an echo cancellation amount determination signal (54) representing the determination result is performed,
Receiving said echo cancellation amount determination signal (54), the error signal (e for measuring the binding amount of the transmission signal (x) and the error signal (e) when it is determined that the echo cancellation state ) (Pe) and the power (Px) of the transmission signal (x) to obtain a ratio (57, ERL) as the error signal coupling amount (57, ERL) .
When receiving an acceleration instruction signal (56) indicating that there is no receiving sound during transmission and that the echo is not canceled, the coupling amount estimated value (58, k1) is set to an initial value ( k1ini), otherwise, a coupling amount estimation process (37) for obtaining the coupling amount estimated value (58, k1) by adding a margin (α) to the error signal coupling amount (57, ERL ) And
To slow down the adaptive calculation in the adaptive filter processing (7) when the echo cancellation state indicated by the echo cancellation amount determination signal (54) continues for a predetermined period (T) for a predetermined number of times (N) or more. Deceleration instruction processing (38) that outputs a deceleration instruction signal (55) that is
An acceleration instruction signal (56), which is an instruction for accelerating the adaptive calculation in the adaptive filter processing (7), is output when it is not determined by the echo cancellation amount determination signal (54) that the echo cancellation state is present. Acceleration instruction processing (39)
In response to the transmission presence / absence determination signal (52), the reception presence / absence determination signal (53), the deceleration instruction signal (55) and the acceleration instruction signal (56), the transmission presence / absence determination signal (52) is transmitted. When the reception presence / absence determination signal (53) simultaneously indicates no reception silence, the voice is instructed to be subjected to adaptive calculation in the adaptive filter processing (7), and the adaptive instruction is performed by the acceleration instruction signal (56). The adaptive filter control signal for accelerating the calculation speed to the maximum speed and decelerating the speed of the adaptive calculation according to the deceleration instruction signal (55) as approaching the adaptation state, and controlling it gradually closer to the adaptation state with fine correction An echo canceller control method for performing adaptive filter control processing (31) for outputting (29).
前記減速指示信号(55)を受けるごとに小さくした値のエコー消去量判定しきい値(86)を得るためのエコー消去量判定しきい値指示処理(83)をし、
エコー消去量を含む前記エコー消去量判定信号(54)と前記エコー消去量判定しきい値(86)を受けて比較し、その結果をエコー消去量比較結果(87)として得るためのエコー消去量比較処理(81)をし、
前記エコー消去量比較結果(87)から、前記エコー消去状態が所定の期間(T)連続して所定の回数以上継続したことをカウントしたときに、前記減速指示信号(55)を出力するためのエコー消去状態カウント処理(82)をする
請求項1のエコー・キャンセラ制御方法。 In the deceleration instruction process (38),
Echo cancellation amount determination threshold value instruction processing (83) for obtaining a reduced echo cancellation amount determination threshold value (86) each time the deceleration instruction signal (55) is received,
Echo erasure amount for receiving and comparing the echo erasure amount determination signal (54) including the echo erasure amount and the echo erasure amount determination threshold value (86) and obtaining the result as an echo erasure amount comparison result (87) Compare process (81)
When the echo cancellation amount comparison result (87) counts that the echo cancellation state has continued for a predetermined number of times (T), the deceleration instruction signal (55) is output. 2. The echo canceller control method according to claim 1, wherein the echo cancellation state count processing (82) is performed.
エコー消去量を含む前記エコー消去量判定信号(54)、前記送話信号(x)、前記誤差信号(e)および前記受話信号(y)を受けて、前記送話信号(x)の電力(Px)が所定の送話有音加速判定しきい値(Pth4)よりも大であるとき送話有音(式(6))とし、前記誤差信号(e)の電力(Pe)が所定の受話無音判定しきい値(Pth5)よりも小であるとき受話無音(式(7))とし、かつ、前記受話信号(y)の電力(Py)にエコー消去量加速判定しきい値(k3)を乗じた値が前記誤差信号(e)の電力(Pe)よりも大であるときエコー消去状態ではない(式(8))としたとき、前記加速指示信号(56)を出力する
請求項1のエコー・キャンセラ制御方法。 In the acceleration instruction process (39),
Upon receiving the echo cancellation amount determination signal (54) including the echo cancellation amount, the transmission signal (x), the error signal (e), and the reception signal (y), the power of the transmission signal (x) ( When Px) is larger than a predetermined transmission voice acceleration threshold (Pth4), a transmission voice is obtained (formula (6)), and the power (Pe) of the error signal (e) is a predetermined reception. When it is smaller than the silence determination threshold (Pth5), the reception silence is obtained (formula (7)), and the echo cancellation amount acceleration determination threshold (k3) is set to the power (Py) of the reception signal (y). The acceleration instruction signal (56) is output when the multiplied value is larger than the power (Pe) of the error signal (e) and the echo is not canceled (formula (8)). Echo canceller control method.
前記受話信号(y)から前記擬似エコー信号(ye)を減算して前記誤差信号(e)を得るための減算手段(9)と、
前記送話信号(x)の電力(Px)を所定の送話有音判定しきい値(Pth2)と比較して、前記送話信号(x)の電力(Px)が前記所定の送話有音判定しきい値(Pth2)よりも小さい場合に送話無音と判定し、前記送話信号(x)の電力(Px)が前記所定の送話有音判定しきい値(Pth2)よりも小さくはない場合に送話有音と判定して、送話有無判定信号(52)を出力するための送話有無判定手段(32)と、
前記送話信号(x)の電力(Px)と結合量推定値(58、k1)と前記誤差信号(e)の電力(Pe)から前記受話信号(y)の電力(Py)が所定の受話有音判定しきい値(Pth1)よりも大きい場合に受話有音と判定し、前記受話信号(y)の電力(Py)が前記受話有音判定しきい値(Pth1)よりも大きくはない場合(Py≦Pth1)に、前記結合量推定値(58、k1)と前記送話信号(x)の電力(Px)との積を誤差として推定した推定誤差信号電力(estPe=k1×Px)よりも前記誤差信号(e)の電力(Pe)が大きいとき(Pe>k1×Px)に受話有音と判定し、前記推定誤差信号電力(estPe=k1×Px)よりも前記誤差信号(e)の電力(Pe)が大きくはないとき(Pe≦k1×Px)に受話無音と判定して、受話有音および受話無音の各状態を表す受話有無判定信号(53)を出力するための受話有無判定手段(33)と、
前記受話信号(y)の電力(Py)と所定のエコー消去量判定しきい値(k2)との積が前記誤差信号(e)の電力(Pe)よりも大きい場合にエコー消去状態と判定し、大きくはない場合にエコー消去状態ではないと判定して、その判定結果を表すエコー消去量判定信号(54)を得るためのエコー消去量判定手段(35)と、
前記エコー消去量判定信号(54)を受けて、前記エコー消去状態と判定されたときの前記送話信号(x)と前記誤差信号(e)の結合量を測定するために前記誤差信号(e)の電力(Pe)と前記送話信号(x)の電力(Px)の比を誤差信号結合量(57,ERL)として得るための結合量測定手段(36)と、
送話有音中に受話無音となった状態であり、かつエコー消去状態ではないことを示す加速指示信号(56)を受けた場合には前記結合量推定値(58、k1)を初期値(k1ini)にし、それ以外の場合には前記誤差信号結合量(57,ERL)にマージン(α)を加算して前記結合量推定値(58、k1)を求めるための結合量推定手段(37)と、
前記エコー消去量判定信号(54)の示す前記エコー消去状態が所定の期間(T)連続して所定の回数(N)以上継続したときに前記適応フィルタ手段(7)における適応計算を減速せしめるための指示である減速指示信号(55)を出力する減速指示手段(38)と、
前記エコー消去量判定信号(54)により前記エコー消去状態であると判定されなかったときに前記適応フィルタ手段(7)における適応計算を加速せしめるための指示である加速指示信号(56)を出力する加速指示手段(39)と、
前記送話有無判定信号(52)、前記受話有無判定信号(53)、前記減速指示信号(55)および前記加速指示信号(56)を受けて、前記送話有無判定信号(52)が送話有音を、前記受話有無判定信号(53)が受話無音を同時に示しているときには、前記適応フィルタ手段(7)における適応計算がなされるように指示し、前記加速指示信号(56)により前記適応計算の速度を最大速度に加速せしめ、適応状態に近づくにつれて前記減速指示信号(55)により前記適応計算の速度を減速せしめて細かい修正で緩やかに適応状態に近づけるように制御する前記適応フィルタ制御信号(29)を出力するための適応フィルタ制御手段(31)とを含む
エコー・キャンセラ制御装置。 In a system in which the transmission signal (x) can be a sneak echo to the reception signal (y), the transmission function of the sneak path is estimated by receiving the transmission signal (x) and the error signal (e), and the initial stage of the adaptive operation An adaptive filter for instructing to increase the speed of the adaptive operation in the case of, quickly approach the adaptive state with rough correction, slow down the speed as it approaches, and control to gradually approach the adaptive state with fine correction Adaptive filter means (7) for adaptively calculating at a speed indicated by the control signal (29) and creating a pseudo echo signal (y e ) for canceling the echo;
Subtracting means (9) for subtracting the pseudo echo signal (y e ) from the received signal (y) to obtain the error signal (e);
The power (Px) of the transmission signal (x) is compared with a predetermined transmission sound determination threshold (Pth2), and the power (Px) of the transmission signal (x) is determined to be the predetermined transmission presence. When it is smaller than the sound determination threshold (Pth2), it is determined that there is no transmission, and the power (Px) of the transmission signal (x) is smaller than the predetermined transmission sound determination threshold (Pth2). If there is no transmission, the transmission presence / absence determination means (32) for determining the presence / absence of the transmission and outputting the transmission presence / absence determination signal (52),
From the power (Px) of the transmission signal (x), the estimated coupling amount (58, k1), and the power (Pe) of the error signal (e), the power (Py) of the reception signal (y) is a predetermined reception. When it is determined that the received sound is greater than the sound determination threshold (Pth1), and the power (Py) of the received signal (y) is not greater than the received sound determination threshold (Pth1) From (Py ≦ Pth1), the estimated error signal power (estPe = k1 × Px) estimated as the error is the product of the coupling amount estimated value (58, k1) and the power (Px) of the transmission signal (x). When the power (Pe) of the error signal (e) is large (Pe> k1 × Px), it is determined that there is a received voice, and the error signal (e) is more than the estimated error signal power (estPe = k1 × Px). When the power (Pe) is not large (Pe ≦ k1 × Px), it is determined that there is no reception, and there is reception Receiving presence determining means for outputting the received presence determination signal (53) representing each state of the received silence called (33),
When the product of the power (Py) of the received signal (y) and a predetermined echo cancellation amount determination threshold value (k2) is larger than the power (Pe) of the error signal (e), it is determined as an echo cancellation state. An echo cancellation amount determination means (35) for determining that the echo cancellation state is not present when not large, and obtaining an echo cancellation amount determination signal (54) representing the determination result;
Receiving said echo cancellation amount determination signal (54), the error signal (e for measuring the binding amount of the transmission signal (x) and the error signal (e) when it is determined that the echo cancellation state ) Power (Pe) and the power (Px) of the transmission signal (x) as the error signal coupling amount (57, ERL) , coupling amount measuring means (36),
When receiving an acceleration instruction signal (56) indicating that there is no receiving sound during transmission and that the echo is not canceled, the coupling amount estimated value (58, k1) is set to an initial value ( k1ini), otherwise, a coupling amount estimation means (37) for obtaining the coupling amount estimation value (58, k1) by adding a margin (α) to the error signal coupling amount (57, ERL ) When,
To slow down the adaptive calculation in the adaptive filter means (7) when the echo cancellation state indicated by the echo cancellation amount determination signal (54) continues for a predetermined number of times (N) continuously for a predetermined period (T). Deceleration instruction means (38) for outputting a deceleration instruction signal (55) which is an instruction of
An acceleration instruction signal (56), which is an instruction for accelerating adaptive calculation in the adaptive filter means (7), is output when it is not determined by the echo cancellation amount determination signal (54) that the echo cancellation state is present. Acceleration instruction means (39);
In response to the transmission presence / absence determination signal (52), the reception presence / absence determination signal (53), the deceleration instruction signal (55) and the acceleration instruction signal (56), the transmission presence / absence determination signal (52) is transmitted. When the reception presence / absence determination signal (53) indicates no reception silence at the same time, the adaptive filter means (7) is instructed to perform adaptive calculation, and the acceleration instruction signal (56) The adaptive filter control signal for accelerating the calculation speed to the maximum speed and decelerating the speed of the adaptive calculation according to the deceleration instruction signal (55) as approaching the adaptation state, and controlling it gradually closer to the adaptation state with fine correction An echo canceller control device including adaptive filter control means (31) for outputting (29).
前記減速指示信号(55)を受けるごとに小さくした値のエコー消去量判定しきい値(86)を得るためのエコー消去量判定しきい値指示手段(83)と、
エコー消去量を含む前記エコー消去量判定信号(54)と前記エコー消去量判定しきい値(86)を受けて比較し、その結果をエコー消去量比較結果(87)として得るためのエコー消去量比較手段(81)と、
前記エコー消去量比較結果(87)から、前記エコー消去状態が所定の期間(T)連続して所定の回数以上継続したことをカウントしたときに、前記減速指示信号(55)を出力するためのエコー消去状態カウント手段(82)とを含んでいる
請求項4のエコー・キャンセラ制御装置。 The deceleration instruction means (38)
An echo cancellation amount determination threshold value instruction means (83) for obtaining an echo cancellation amount determination threshold value (86) having a smaller value every time the deceleration instruction signal (55) is received;
Echo erasure amount for receiving and comparing the echo erasure amount determination signal (54) including the echo erasure amount and the echo erasure amount determination threshold value (86) and obtaining the result as an echo erasure amount comparison result (87) Comparing means (81);
When the echo cancellation amount comparison result (87) counts that the echo cancellation state has continued for a predetermined number of times (T), the deceleration instruction signal (55) is output. 5. The echo canceller control device according to claim 4, further comprising echo cancellation state counting means (82).
エコー消去量を含む前記エコー消去量判定信号(54)、前記送話信号(x)、前記誤差信号(e)および前記受話信号(y)を受けて、前記送話信号(x)の電力(Px)が所定の送話有音加速判定しきい値(Pth4)よりも大であるとき送話有音(式(6))とし、前記誤差信号(e)の電力(Pe)が所定の受話無音判定しきい値(Pth5)よりも小であるとき受話無音(式(7))とし、かつ、前記受話信号(y)の電力(Py)にエコー消去量加速判定しきい値(k3)を乗じた値が前記誤差信号(e)の電力(Pe)よりも大であるときエコー消去状態ではない(式(8))としたとき、前記加速指示信号(56)を出力する
請求項4のエコー・キャンセラ制御装置。 The acceleration instruction means (39)
Upon receiving the echo cancellation amount determination signal (54) including the echo cancellation amount, the transmission signal (x), the error signal (e), and the reception signal (y), the power of the transmission signal (x) ( When Px) is larger than a predetermined transmission voice acceleration threshold (Pth4), a transmission voice is obtained (formula (6)), and the power (Pe) of the error signal (e) is a predetermined reception. When it is smaller than the silence determination threshold (Pth5), the reception silence is obtained (formula (7)), and the echo cancellation amount acceleration determination threshold (k3) is set to the power (Py) of the reception signal (y). The acceleration instruction signal (56) is output when the multiplied value is greater than the power (Pe) of the error signal (e) and the echo is not canceled (formula (8)). Echo canceller control device.
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