JPH02288428A - エコーキャンセラ制御方式 - 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】 〔概　要〕 音声会議システム等の音響系におけるエコー成分を打ち
消すようにしたエコーキャンセラ制御方式に関し、 一時的な残留エコー成分の増大の防止を目的とし、 受話入力信号の一部が送話入力側に回り込んで生じたエ
コー成分に擬似エコー成分を加算して打ち消すエコーキ
ャンセラ制御方式において、送話入力信号に擬似エコー
成分を加算する加算手段と、加算手段の加算結果と受話
入力信号とに応じた適応制御を行って擬似エコー成分を
出力する適応制御手段と、受話入力信号のレベル変化を
検出するレベル変化検出手段と、レベル変化検出手段の
検出結果に応じて、適応制御手段の適応動作を停止する
適応制御制限手段とを備え、受話入力信号のレベル低下
に応じて適応制御手段における適応動作を停止するよう
に構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、音声会議システム等の音響系におけるエコー
成分を打ち消すようにしたエコーキャンセラ制御方式に
関するものである。

〔従来の技術〕

音声会議システムは、隔たった２点間で音声の送受を行
うシステムであり、伝送路を介して音声を送受する音声
会議装置にマイクロホンとスピーカーとが接続された構
成になっている。一方の話者が発声した音声が他方のス
ピーカーから出力されると共に、他方のマイクロホンか
らは他方の話者の音声が入力される。ところで、このス
ピーカーから出力された音声の一部は壁などで反射され
てマイクロホンに入力されてエコー成分となるため、エ
コーキャンセラを用いてこのエコー成分を消去する必要
がある。

第４図に、音声会議システムの構成を示す。

図において、４１０，４５１は音声会議装置を、４４１
．４６３はマイクロホンを、４４３，４６１はスピーカ
ーをそれぞれ示している。

また、４１１，４１３は増幅器を、４２１は符号化部を
、４２３は復号化部を、４３１はエコーキャンセラをそ
れぞれ示している。

マイクロホン４４１から音声会議装置４１０に入力され
た音声は、増幅器４１１．符号化部４２１、エコーキャ
ンセラ４３１を介して伝送路に出力される。反対に、伝
送路を介して音声会議装置４１０に供給された音声信号
は、エコーキャンセラ４３１．復号化部４２３．増幅器
４１３を介してスピーカー４４３から出力される。

また、第５図にエコーキャンセラ４３１の構成を示す。

図において、５１１は加算器を、５２１は適応フィルタ
をそれぞれ示している。

エコーキャンセラ４３１では、音響系のエコー成分に等
しい信号（擬似エコー成分）を適応フィルタ５２１で生
成し、これを加算器５１１によってマイクロホン４４１
側の入力信号Ｓ　ｉ　ｎから差し引くことによりエコー
成分を消去する。この擬似エコー成分は、伝送路側から
の入力信号Ｒｉｎをエコー経路のインパルス応答と等し
い特性を持つ適応フィルタ５２１を通すことによって得
られる。

また、適応フィルタ５２１は、エコー経路の特性を推定
し、それと等しい特性を持つように制御されるが、その
方法はエコーキャンセラ４３１の出力信号Ｓ　ｏｕＬが
最小になるように適応フィルタ５２１の係数をフィード
バック制御することによって行う。

ところで、音響系に適用するエコーキャンセラ４３１の
ように送話側（近端）に室内騒音のような雑音源がある
場合、その影響によって適応フィルタ５２１がエコー経
路を推定する精度は劣化し、そのためエコーキャンセラ
４３１のエコー消去量も小さくなる。すなわち出力信号
Ｓ　ｏｕｔに漏れ出すエコー成分（残留エコー成分）が
増大する。学習同定法によると、雑音レベルをＮ、エコ
ー成分のレベルをＳとした場合のエコー消去量の大きさ
はその比Ｓ／Ｎに比例する。

〔発明が解決しようとする課題］ ところで、上述した従来方式にあっては、エコーキャン
セラ４３１の入力信号Ｒｉ　Ｒのレベルに応じた適応制
御を行うため、入力信号Ｒｉｎのレベルが大きく変化す
る場合、特に無音状態から有音状態に変化した場合に、
−時的に残留エコー成分が増大するという問題点があっ
た。

第６図に、入力信号Ｒａ　ｎのレベルが変化する場合の
エコーキャンセラ４３１の動作状態を示す。

同図（ａ）は入力信号Ｒｉｎのレベル変化を示しており
、ＴＩ、Ｔ２．　　・・・と変化する。ＴＩ。

Ｔ３．Ｔ５が無音期間、Ｔ２．Ｔ４が有音期間であり、
それぞれのレベルをＲ１，Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）とする。

エコー消去量はレベルＲ１，Ｒ２に対してＣｌＣ２（Ｃ
Ｉ＜Ｃ２）となり、また一定値ＣＩ、Ｃ２に達するまで
に一定の時間を要する。このエコー消去量の変化状態を
同図・（ｂ）に示す。

ここで、音声が一旦中断しくＴ３の期間）再び有音とな
る（Ｔ４の期間）部分に着目すると、エコー消去量は無
音期間Ｔ３で徐々に低下し、有音期間Ｔ４では徐々に大
きくなる。従って、有音期間Ｔ４の冒頭（話頭）ではエ
コー消去量が低下しているため、−時的にエコー成分が
消去されないで出力されてしまう（同図（Ｃ）の期間Ｔ
４に対応する部分）。つまり、従来方式では音声の話１
頭で一時的にエコー感が増大してしまう二七になる。

本発明は、このような点にかんがみて創作されたもので
あり、−時的な残留エコー成分の増大を防止するように
したエコーキャンセラ制御方式を提供することを目的と
している。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は、本発明のエコーキャンセラ制御方式の原理ブ
ロック図である。

図において、受話入力信号の一部が送話入力側に回り込
んで生じたエコー成分に擬似エコー成分を加算して打ち
消すエコーキャンセラ制御方式における加算手段１１１
は、送話入力信号に擬似エコー成分を加算する。

適応制御手段１２１は、加算手段１１１の加算結果と受
話入力信号とに応じた適応制御を行って１疑似工コー成
分を出力する。

レベル変化検出手段１３１は、受話入力信号のレベル変
化を検出する。

適応制御制限手段１４１は、レベル変化検出手段１３１
の検出結果に応じて、適応制御手段１２１の適応動作を
停止する。

全体として、受話入力信号のレベル低下に応じて適応制
御手段１２１における適応動作を停止するように構成さ
れている。

〔作　用〕

適応制御手段１２１による適応制御によってエコー成分
を打ち消すための擬似エコー成分が作成され。この擬似
エコー成分は加算手段１１１によって送話入力信号に加
算され、送話入力信号に含まれるエコー成分が打ち消さ
れる。

また、レベル変化検出手段１３１では受話入力信号のレ
ベル変化の検出を行っており、受話入力信号のレベルが
低下したときに適応制御手段１２１による適応動作が停
止される。

本発明にあっては、受話入力信号のレベル低下に応じて
適応制御手段１２１における適応動作を停止することに
より、無音状態でのエコー消去量の低下を防止して、−
時的な残留エコー成分の増大を防止することが可能にな
る。

適応制御手段１２１は、適応フィルタ２２１に相当する
。

レベル変化検出手段１３１は、パワー計算部２３１、平
滑部２３３．メモリ２３５．比較部２３７に相当する。

適応制御制限手段１４１は、制御部２４１に相当する。

以上のような対応関係があるものとして、以下本発明の
実施例について説明する。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。

第２図は、本発明の一実施例におけるエコーキャンセラ
の構成を示す。

Ｉ　　　　　と　１　との ここで、本発明の実施例と第１図との対応関係を示して
おく。

加算手段１１１は、加算器２１１に相当する。

■　　　　１の　　　び膏 第２図において、２１０はエコーキャンセラであり、音
声会議装置内でエコー成分の打ち消しを行うためのもの
である。例えば、音声会議システムとしては、第４図に
示した構成を考える（エコーキャンセラ４３１をエコー
キャンセラ２１０に置き換えて考える）。

また、エコーキャンセラ２′１０は、擬似エコー成分を
出力する適応フィルタ２２１と、この擬似エコー成分を
送話入力信号Ｓ　ｉｎに加算してエコー成分の打ち消し
を行う加算器２１１と、入力信号Ｒｉ　１％の信号レベ
ルを計算するパワー計算部２３１と、この計算結果を平
滑化する平滑部２３３と、計算結果を一旦格納するメモ
リ２３５と、２人力の比較を行う比較部２３７と、適応
フィルタ２２１の適応動作を停止させる制御部２４１と
を備え才いる。

適応フィルタ２２１は、伝送路から供給される入力信号
Ｒｉｎと伝送路に送出される出力信号Ｓ。ｕＬとに応じ
た適応制御を行って擬似エコー成分を作成する。この擬
似エコー成分は、加算器２１１によって送話入力信号Ｓ
　ｉｎに加算され、エコー成分が打ち消された出力信号
Ｓ。ｕＬが得られる。

また、入力信号Ｒｉｎはパワー計算部２３１に入力され
ており、パワー計算部２３１ではこの入力信号Ｒｉ　ｎ
の信号レベルの計算を行う。例えば、パワー計算部２３
１は、入力された所定サンプリング数の入力信号Ｒ３７
（ディジタルデータ）に対して２乗和の平均を算出する
。この算出結果を、各サンプル毎の移動平均として求め
て、平滑部２３３に供給する。

平滑部２３３は例えばローパスフィルタで構成されてお
り、パワー計算部２３１の出力結果を平滑化する。

比較部２３７は、平滑部２３３の出力Ａとメモリ２３５
の出力Ｂとを比較し、（出力Ａ）≧（出力Ｂ）であると
きに制御部２４１に非低下の旨の指示を送る。制御部２
４１はこの指示を受は取ると適応フィルタ２２１の適応
動作を有効とし、適応フィルタ２２１における本来の適
応制御動作が実施される。

また、比較器２３７による比較動作が終了すると、メモ
リ２３５は平滑部２３３の出力Ａを取り込んで格納する
。

以後、同様にして、新たにメモリ２３５から出力される
出力Ｂと、次の平滑部２３３の出力Ａとの比較が行われ
る。

一方、（出力Ａ）く（出力Ｂ）の場合に比較部２３７は
、制御部２４１に低下の旨の指示を送る。

制御部２４１はこの指示を受は取ると、適応フィルタ２
２１の適応動作を停止する制御を行う。また、比較器２
３７による比較動作が終了すると、メモリ２３５は平滑
部２３３の出力Ａを取り込んで格納する。

このように、入力信号Ｒｉ　ｎの信号レベルを計算し、
この信号レベルが低下するような場合には適応フィルタ
２２１による適応動作を行わないようにする。

第３図に実施例における適応動作の状態を示す。

同図（ａ）は入力信号Ｒｉ　ｎのレベル変化を示してい
る。ＴＩ、Ｔ３．Ｔ５が無音期間、Ｔ２．Ｔ４が有音期
間であり、それぞれの入力信号ＲｉｎのレベルをＲ１，
Ｒ２（Ｒ１＜Ｒ２）とする。

また、同図（ｂ）は適応フィルタ２２１における適応動
作の状態を示している。はぼＴｌ、Ｔ２゜Ｔ４の期間に
おいて入力信号Ｒｉｎが非低下であると検出され、Ｔ３
．Ｔ５の期間において低下であると判定される。従って
、Ｔ３．Ｔ５・の期間における適応動作が行われないの
で、エコー消去量の低下を防止することができる。

この結果、同図（Ｃ）、（ｄ）に示すように、無音期間
Ｔ３の後の有音期間Ｔ４において冒頭から高いエコー消
去量が保持されるので、エコー成分が消去されないで出
力されてしまうことがなくなる。つまり音声の話頭での
エコー感の増大を防止することができる。

■　　　　　　日　の　　・　ノ　七　。

なお、上述した本発明の実施例にあっては、音声会議装
置のエコーキャンセラについて考えたが、信号の一部が
エコー成分となるような他の音響系についても適用する
ことができる。

また、ｒｌ、実施例と第１図との対応関係Ｊにおいて、
本発明と実施例との対応関係を説明しておいたが、これ
に限られることはなく、本発明には各種の変形態様があ
ることは当業者であれば容易に推考できるであろう。

〔発明の効果〕

上述したように、本発明によれば、受話入力信号のレベ
ル低下に応じて適応制御手段における適応動作を停止す
ることにより、無音状態でのｔＨ以エコー成分の減少を
防止して、−時的な残留エコー成分の増大を防止するこ
とが可能になるので、実用的には極めて有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエコーキャンセラ制御方式の原理ブロ
ック図、 第２図は本発明のエコーキャンセラ制御方式を適用した
一実施例の構成図、 第３図は一実施例の動作説明図、 第４図はエコーキャンセラを用いた音声会議システムの
構成図、 第５図は従来のエコーキャンセラの構成図、第６図は従
来例の動作説明図である。 １３１はレベル変化検出手段、 １４１は適応制御制限手段、 ２１０はエコーキャンセラ、 ２１１は加算器、 ２２１は適応フィルタ、 ２３１はパワー計算部、 ２３３は平滑部、 ２３５はメモリ、 ２３７は比較部、 ２４１は制御部である。 図において、 １１１は加算手段、 １２１は適応制御手段、 オ弓俗日月の殊工星フ゛Ｏ・７７図 第１図 ヂに、イ列の精べ図 第２図 Ｒｉｎ入カレベ１し 実施４タリ　の看１イ■愛、θ月Ｇコ 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）受話入力信号の一部が送話入力側に回り込んで生
   じたエコー成分に擬似エコー成分を加算して打ち消すエ
   コーキャンセラ制御方式において、送話入力信号に前記
   擬似エコー成分を加算する加算手段（１１１）と、 前記加算手段（１１１）の加算結果と前記受話入力信号
   とに応じた適応制御を行って前記擬似エコー成分を出力
   する適応制御手段（１２１）と、前記受話入力信号のレ
   ベル変化を検出するレベル変化検出手段（１３１）と、 前記レベル変化検出手段（１３１）の検出結果に応じて
   、前記適応制御手段（１２１）の適応動作を停止する適
   応制御制限手段（１４１）と、を備え、受話入力信号の
   レベル低下に応じて前記適応制御手段（１２１）におけ
   る適応動作を停止するように構成したことを特徴とする
   エコーキャンセラ制御方式。