JPH01119121A - エコーキャンセラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は例えば衛星通信、拡声電話等のエコーキャン
セラ、特に通話品質の改善に関するものである。

［従来の技術］ 例えば電話回線においては、交換局間の接続には送信線
路と受信線路が異なる四線式回線が用いられているが、
交換局と一般加入者との間の接続には経済的な理由から
送信線路と受信線路が同じである二線式回線が用いられ
ている。

第３図は従来の四線式回線と二線式回線との接続部を示
すブロック図であり、第３図に示すように接続部にはハ
イブリッドコイル１が設けられている。ハイブリッドコ
イルは四線式回線の受信線路２から受信信号Ｒｏｕｔを
二線式回線の加入者線３を介して電話器４に送り一また
電話器４からの送信号Ｎを四線式回線の送信線路５に送
る。

このハイブリッドコイル１の整合インピーダンスと、ハ
イブリッドコイル１からみた二線式回線のインピーダン
スとが不整合であると、四線式回線の受信信号Ｒｏｕｔ
が送信線路５にエコー信号として送信信号Ｓｉｎに含ま
れて漏洩する場合があり、このエコー信号によって四線
式回線からの送信者に不快感を与えることになる。この
不快感を防ぐために第３図に示すように四線式回線にエ
コーキャンセラ６を設けてエコー信号を消去している。

エコーキャンセラ６は適応ディジタルフィルタ７を用い
、Ｄ／Ａコンバータ８からＡ／Ｄコンバータ９に至る系
（以下、エコーバスという）の伝達関数を学習同定法に
より逐次推定し、時刻ｋにおける擬似エコー信号５ｉｎ
（ｋ）を求める。この擬似エコー信号Ｓｉｎ　（ｋ）を
加算器１０で送信信号５ｉｎ（ｋ）から差し引くことに
よってエコーを消去する。

適応デジタルフィルタ７における伝達関数の推定には、
Ｄ／Ａコンバータ８の入力信号Ｒｏｕｔ　（ｋ）か関係
し、かつ伝達関数推定の評価関数としては加算器１０か
ら送り出される残差信号Ｒｅ５（ｋ）をフィードバック
している。このため適応ディジタルフィルタの逐次推定
動作はエコーキャンセラ６に送られた受信信号Ｒｉｎの
エコー信号のみが送信信号Ｓｉｎに含まれているとき（
以下、シングルトークという）は正常に行われるが、受
信信号Ｒｉｎが無音のとき又は送信信号Ｓｉｎに電話器
４からの送信信号Ｎとエコー信号が混在するとき（以下
、ダブルトークという）には推定動作が乱れてしまう。

この推定動作の乱れを避けるために、エコーキャンセラ
６にはダブルトークの状態を検知して適応ディジタルフ
ィルタ７の推定動作を県北するダブルトーク検出器１１
が設けられている。ダブルトーク検出器１１は例えば特
開昭８１−５８５２６号公報に開示されているように、
送信信号Ｒ１ｎをＡンＤコンバータ１２で変換したに時
刻のディジタル信号Ｒｉｎ（ｋ）と残差信号Ｒｅｓ　（
ｋ）との信号レベルの差（ＬＲｉｎ（ｋ）−ＬＲｅｓ（
ｋ月をしきい値と比較し、信号レベルの差がしきい値よ
り大きいときはシングルトークと判断する。逆に信号レ
ベルの差が大きい値と等しいか小さいときにはダブルト
ークと判断するようにしてダブルトークの検出感度を高
めている。

なお、しきい値はシングルトークとダブルトークのレベ
ルにより修正されるようになっている。このダブルトー
ク検出器１１はダブルトーク又は受信信号Ｒｉｎが無音
のときには適応ディジタルフィルタ７に適応推定動作禁
止信号ＩＮＨを出力する。

また、エコーキャンセラ６にはダブルトーク検出器１１
からの制御信号Ｃ８により非線形処理を行う非線形素子
１３か設けられている。非線形素子１３は一定レベル以
下の信号を強制的に零にする作用すなわちセンタークリ
ップを行なう。この非線形素子１３を設けたのは、適応
ディジタルフィルタ７のみのエコー消去量ではやや不充
分であるため、センタークリップを行なうことによりエ
コー消去量の改善を図るためである。

すなわち、非線形素子１３はダブルトーク検出器１１か
らの制御信号ＣＬによりダブルトーク又は電話器４から
の送信信号Ｎのみが送信線路５に流れているときは通話
品質が劣化しないように、第４図に示すような残差差号
Ｒｅｓ　（ｋ）と出力信号５ｏｕｔ（ｋ）が線形となる
人出力関係を保つ。またシングルトーク時には第５図に
示すように残差信号Ｒｅ５（ｋ）の一定レベル±ＣＬ以
下の信号を零とするセンタークリップを行ない残留エコ
ー信号を抑圧している。非線形素子１３から出力される
抑圧された信号５ｏｕｔ（ｋ）はＤ／Ａコンバータ１４
でアナログ信号に変換され送信信号５ｏｕｔとして送信
される。

Ｃ発明か解決しようとする問題点］ しかしながら、前記構成のエコーキャンセラにおいては
残差信号Ｒｅｓ　（ｋ）のセンタークリップを行なうク
リップレベル±ＣＬが固定であるため、送信者に対して
センタークリップ作動時に違和感を与えるという問題点
があった。

また、ダブルトーク検出器１１の検出状態が受信信号Ｒ
ｉｎが無音又はダブルトークとシングルトークとを短時
間で繰返すような場合には非線形素子１３の出力特性が
第４図と第５図に示す特性を交互に繰返すことになる。

このため不快なりリック音を出して通話品質に支障を与
えるという問題点もあった。

この発明は前記従来技術の問題点を解決し、通話品質の
優れたエコーキャンセラを提供することを目的とするも
のである。

〔問題点を解決するための手段］ この発明に係るエコーキャンセラは前記問題点を解決す
るために、受信信号のエコー信号が加わった送信信号か
ら擬似エコー信号を差し引いた残差信号のクリップレベ
ルを生成するクリップレベル生成器を設け、このクリッ
プレベルをダブルトーク検出器から送られる適応動作禁
止信号により制御するようにしたものである。

［作用］ この発明においては、残差信号のセンタークリップを行
なうクリップレベルをダブルトーク検出器から送られる
適応動作禁止信号で可変することができるようにしたの
である。したがって前記問題点を解決することができる
。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図であり、
第１図に示すようにエコーキャンセラ６が四線式回線と
二線式回線との接続部に設けられている。エコーキャン
セラ６は適応ディジタルフィルタ７と加算器１０からな
るエコー信号消去回路と、タプルトーク検出器１１．ク
リップレベル生成回路１５及び非線形素子１３とを備え
ている。

このエコーキャンセラ６には四線式回線の受信線路から
受信信号Ｒ１ｎが送られ、この受信信号Ｒ１ｎがＡ／Ｄ
コンバータ１２でディジタル信号Ｒｉｎ（ｋ）に変換さ
れる。ここでｋは時刻を示す。このディジタル信号Ｒｉ
ｎ（ｋ）はダブルトーク検出器１１に送られると共にＤ
／Ａコンバータ８に入力信号Ｒｏｕｔ（ｋ）として送ら
れる。また、この入力信号Ｒｏｕｔ（ｋ）は適応ディジ
タルフィルタ７にも送られる。

Ｄ／Ａコンバータ８は入力信号Ｒｏｕｔ　（ｋ）をアナ
ログ信号に変換して受信信号Ｒｏｕｔとする。この受信
信号Ｒｏｕｔの大部分はハイブリッドコイル１から二線
式回線の加入者線３を介して電話器４に送られるが、一
部は四線式回線の送信線路５の送信信号Ｓｉｎにエコー
信号として漏洩する。エコー信号が加えられた送信信号
ＳｉｎはＡ／Ｄコンバータ９でディジタル信号に変換さ
れ送信信号５ｉｎ（ｋ）となり加算器１０に送られる。

一方、適応ディジタルフィルタ７はＤ／Ａコンバータ８
からＡ／Ｄコンバータ９に至る系の伝達関数を逐次推定
し、時刻ｋにおける擬似エコー信号５ｉｎ（ｋ）を求め
、この擬似エコー信号５ｉｎ（ｋ）を加算器１０に送る
。加算器１０ではエコー信号が加えられた送信信号５ｉ
ｎ（ｋ）から擬似エコー信号５ｉｎ（ｋ）を差し引き、
エコー信号を消去した残差信号Ｒｅ５（ｋ）を非線形素
子１３に送り出す。また、この残差信号Ｒｅ５（ｋ）は
適応ディジタルフィルタ７が行なう適応推定動作の評価
関数として適応ディジタルフィルタフに送られると共に
、ダブルトーク検出器１１にもダブルトークを検出する
ために送られる。

ダブルトーク検出器１１はディジタル化された送信信号
Ｒ１ｎ（ｋ）と残差信号Ｒｅ５（ｋ）の信号レベルの差
をしきい値と比較して、シングルトークの状態すなわち
送信信号Ｒｉｎ（ｋ）によりエコー信号が生じている状
態とダブルトークの状態すなわち送信信号ｓ＋ｎ（ｋ）
に電話器４からの送信信号Ｎが含まれている状態とを判
断する。また送信信号Ｒ１ｎ（ｋ）が、無音の状態であ
るか否をも判断する。この判断の結果、シングルトーク
の状態のときにはダブルトーク検出器１１から適応ディ
ジタルフィルタフに送られる適応動作禁止信号ＩＮＨ（
ｋ）を“零”として、適応ディジタルフィルタフの適応
推定動作を行なわせる。

また、送信信号Ｒｉｎ（ｋ）が無音又はダブルトークの
状態のときには適応動作禁止信号ＩＮＨ（ｋ）を“１”
として適応ディジタルフィルタ７の適応推定動作を禁止
する。

一方、ダブルトーク検出器１１から出力される適応動作
禁止信号ＩＮＨ（ｋ）はクリップレベル生成回路１５に
も送られる。このクリップレベル生成回路１５の動作を
第２図に基いて説明する。第２図はクリップレベル生成
回路１５の構成を示すブロック図である。クリップレベ
ル生成回路１５は適応動作禁止信号ＩＮＨ（ｋ）が入力
されるセレクタスイッチ１６．加算器１７．クリップレ
ベルＣＬ　（ｋ）を出力するリミッタ１８及び単位遅延
素子１９とからなる。

セレクタスイッチ１６は加算量＋δ１を出力するＡ回路
と、減算量−δ２を出力する８回路とからなる。なお、
δ　、δ　は正の微小量である。このセレクタスイッチ
１６に入力された適応動作禁止信号＋Ｎｏ（ｋ）が“零
”の場合には、セレクタスイッチ１６はＡ回路を選択し
て加算量＋６１をに時刻のクリップレベルＣＬ　（ｋ）
の更新量ΔＣＬ　（ｋ）として加算器１７に送る。逆に
適応動作禁止信号ＩＮＨ（ｋ）が“１”の場合にはセフ
フタスイッチ１６は８回路を選択して減算量−６２をク
リップレベルＣＬ（ｋ）の更新量ΔＣＬ　（ｋ）として
加算器１７に送る。

加算器１７はこの更新量ΔＣＬ　（ｋ）と、単位遅延素
子１９から送られたに時刻より単位時間だけ前の時刻（
ｋ−１）におけるクリップレベルＣＬ　（ｋ−１）とを
加算し、次式 ％式％（） で示すに時刻のクリップレベルＣＬ　（ｋ）をリミッタ
１８に送る。

リミッタ１８には“零”とクリップレベル最大値ＣＬｍ
ａｘが設定されており、加算器１７から送られたクリッ
プレベルＣＬ　（ｋ）を ０≦ＣＬ　（ｋ）≦ＣＬ　ｍａｘ と制限するものである。このリミッタ１８で制限された
クリップレベルＣＬ　（ｋ）かに時刻のクリップレベル
ＣＬ　（ｋ）として非線形素子１３と単位遅延素子１９
に送られる。単位遅延素子１９に送られたクリップレベ
ルＣＬ　（ｋ）は次の時刻（ｋ＋１）のクリップレベル
ＣＬ　（ｋ＋１）の算出に用いられる。

非線形素子１３はに時刻のクリップレベルＣＬ（ｋ）で
加算器ｌＯから送られる残差信号Ｒｅｓ　（ｋ）をセン
タークリップして、残差信号Ｒｅ５（ｋ）に含まれる残
留エコー信号を抑圧する。このセンタークリップのクリ
ップレベルＣＬ　（ｋ）はクリップレベル生成回路１５
に送られる適応動作禁止信号ＩＮＨ（ｋ）が“零“を続
ければ時刻にの経過にしたがって加算量＋δｌずつ増加
し、最大がクリップレベル最大値ＣＬｍａｘに達して残
留エコーを抑圧する。また、この状態で適応動作禁止信
号ＩＮＨ（ｋ）が“１”となり、かつそれを続けるとク
リップレベルＣＬ　（ｋ）は減算量−δ２ずつ減少し、
最終的にクリップレベルＣＬ　（ｋ）が零となり、非線
形素子１３でセンタークリップが行なわれなくなる。そ
こで、あらかじめδ　くδ２のように更新量を定めてお
くと、■ シングルトーク時に徐々にセンタクリップのクリップレ
ベルＣＬ　（ｋ）を上昇させてクリップレベルＣＬ　（
ｋ）に連続性をもたせながら残留エコーを抑圧し、受信
信号Ｒｉｎ（ｋ）が無音又はダブルトーク時には速やか
にグリップレベルＣＬ　（ｋ）を下げてセンタークリッ
プを解除することができる。

非線形素子１３からは残留エコーを抑圧して送信信号５
ｏｕｔ（ｋ）がＤ／Ａコンバーター４に送られてアナロ
グ信号に変換され、四線式回線の送信信号５ｏｕｔとし
て送られる。

以上説明したように、この実施例においてはクリップレ
ベル生成回路１５を簡単な回路で構成し、かつクリップ
レベルＣＬ　（ｋ）の更新量とクリップレベル最大値を
適当に設定できるようにすることにより、送信者に違和
感を与えずにセンタークリップを行なうことができる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明においては受信信
号のエコー信号が加わった送信信号から擬似エコー信号
を逐次差し引いた残差信号のセンタークリップを行なう
クリップレベルを擬似エコー信号の推定動作を行なう適
応動作禁止信号で制御す″るようにしたので、クリップ
レベルの連続性が保証されセンタークリップ作動時に送
信者に違和感を与えることなく、かつ通話品質に支障を
与えることを防止することがでる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例を示すブロック図、第２図は
上記実施例のクリップレベル生成回路を示すブロック図
、第３図は従来例を示すブロック図、第４図、第５図は
各々従来例の非線形素子の入出力特性図を示し、第４図
はダブルトーク時の特性図、第５図はシングルトーク時
の特性図である。 １・・・ハイブリッドコイル、４・・・電話器、６・・
・エコーキャンセラ、７・・・適応ディジタルフィルタ
、１０・・・加算器、１１・・・ダブルトーク検出器、
１３・・・非線形素子、１５・・・クリップレベル生成
回路、１６・・・セレクタスイッチ、１７・・・加算器
、１８・・・リミッタ、１９・・・単位遅延素子。 １、事件の表示 特願昭６２−２７５６８７号 ２、発明の名称 エコーキャンセラ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　　　　東京都港区虎ノ門１丁目７番１２号名　
称　　　　（０２９）沖電気工業株式会社代表者　橋本
南海男 ４６代理人 住　所　　　　東京都港区芝浦４丁目１０番３号５、補
正の対象 明細書の「発明の詳細な説明」の欄及び図面。 ６、補正の内容 （１）明細書第２頁第２０行〜第３頁１行「送信号」を
、「送信信号」と補正する。 （２）明細書第３頁第６行「送信・・・含まれて」を削
除する。 （３）明細書第３頁第１８行「デジタル」を、「ディジ
タル」と補正する。 （４）明細書第４頁第２０行「大きい値」を、「しきい
値」と補正する。 （５）明細書第５頁第４行「レベルにより修正」を、「
状態により制御」と補正する。 （６）明細書第５頁第９行ｒｃｓＪを、ｒＣＬＪと補正
する。 （７）明細書第７頁第１７行「したのである」を、「し
たものである」と補正する。 （８）明細書第１１頁第９行「セフフタ」を、「セレク
タ」と補正する。 （９）明細書第１３頁第１０行「抑圧して」を、「抑圧
した」と補正する。 （１０）図面の第１図〜第３図を別紙補正図面のとおり
補正する。 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）受信信号と、この受信信号のエコー信号が加わっ
   た送信信号とにより擬似エコー信号を逐次推定し、送信
   信号から擬似エコー信号を差し引いてエコー信号を消去
   した残差信号を送り出すエコー信号消去回路と、送信信
   号の種類に応じてエコー信号消去回路に適応動作禁止信
   号を送り出すダブルトーク検出器と、適応動作禁止信号
   により残差信号のクリップレベル以下の信号を強制的に
   零にする非線形素子とを有するエコーキャンセラにおい
   て、 上記ダブルトーク検出器の適応動作禁止信号により制御
   されるクリップレベルを生成するクリップレベル生成回
   路を設けたことを特徴とするエコーキャンセラ。
2. （２）クリップレベル生成回路が、適応動作可のときに
   クリップレベルの加算量を選択し、適応動作禁止のとき
   にクリップレベルの減算量を選択するセレクタスイッチ
   を備えた特許請求の範囲第１項記載のエコーキャンセラ
   。