JPH0427219A - 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】 〔概要〕 ハイブリッド回路を介して回り込むエコー成分を打ち消
すエコーキャンセラに関し、 エコー経路の特性推定を効率化することを目的とし、 ４線回線の受信端子及び送信端子とハイブリッド回路と
の間に、ＤＡ変換器と出力フィルタ及びＡＤ変換器と入
力フィルタとが接続された経路のエコー成分を打ち消す
為の擬似エコー発生部を有するエコーキャンセラに於い
て、前記出力フィルタと入力フィルタとの位相特性及び
周波数特性と同じ位相特性及び周波数特性となるように
設定したフィルタを前記擬似エコー発生部に接続した構
成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、ハイブリッド回路を介して回り込むエコー成
分を打ち消すエコーキャンセラに関するものである。

２線４線変換を行うハイブリッドトランス等のハイブリ
ッド回路が理想的な構成の場合には、４線回線の受信端
子から送信端子へ回り込むエコー成分は生じないもので
あるが、実際には、ハイブリッド回路を介して回り込む
エコー成分が生じ、比較的長距離の回線又は高能率符号
化回線に於いては、遅延量が比較的大きくなるから、エ
コー成分による通話品質の劣化が生じる。従って、この
エコー成分を打ち消す為のエコーキャンセラが設けられ
ている。

このエコーキャンセラは、ハイブリッド回路を含むエコ
ー経路の特性を推定して、４線回線の受信端子からの信
号を基に擬似エコー成分を発生させ、この擬似エコー成
分によりエコー成分を相殺するものであり、エコー経路
の特性推定を効率化することが要望されている。

〔従来の技術〕

第４図は従来例の要部ブロック図であり、４０はエコー
キャンセラ、４１は擬似エコー発生部、４２は加算回路
、４３はＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）、４４はＡＤ変換器（Ａ
／Ｄ）　、４５は出力フィルタ、４６は入力フィルタ、
４７はハイブリッドトランス等によるハイブリッド回路
、ＲＩＮ、Ｓ。

ＵＴは４線回線の受信端子及び送信端子である。

４線回線はディジタル信号を伝送するものであり、μ則
等の圧伸副符号を伝送符号とした場合は、受信端子ＲＩ
Ｎに圧伸副符号から直線符号化に変換する変換器が設け
られ、又送信端子５ＯＵＴに直線符号から圧伸則符号化
に変換する変換器が設けられる。ＤＡ変換器４３は、デ
ィジタル信号をアナログ信号に変換し、ハイブリッド回
路４７を介して２線回線に送出する為のものであり、出
力フィルタ４５により高調波成分が除去される。又ＡＤ
変換器４４は、アナログ信号をディジタル信号に変換し
て４線回線に送出する為のものであり、入力フィルタ４
６によりＡＤ変換器４４への入力信号の帯域制限が行わ
れる。

４線回線の受信信号は、前述のように、ＤＡ変換器４３
によりアナログ信号に変換され、ハイブリッド回路４７
を介して２線回線に送出され、そのアナログ信号の一部
はハイブリッド回路４７から入力フィルタ４６．ＡＤ変
換器４４を介して４線回線の送信端子５ＯＵＴに回り込
み、４Ｉｌｌ！回線側の加入者に対するエコーとなるか
ら、通話品質が劣化することになる。

そこで、擬似エコー発生部４１に於いて、ハイブリッド
回路４７を含むエコー経路の特性を推定し、受信端子Ｒ
ＩＮからの信号を基に擬似エコー成分を発生して、加算
回路４２に於いてエコー成分の打ち消しを行うものであ
る。この場合のエコー経路の特性推定方法は、例えば、
ＬＭＳ方法。

最大傾斜法、学習同定法、カルマン法等が知られている
。

第５図は従来例のエコーキャンセラのブロック図であり
、５１は擬似エコー形成部、５２は第４図の加算回路４
２に対応する加算回路・、５３は入力信号メモリ、５４
はタップ係数メモリ、５５はタップ係数更新部、５６は
ダブルトーク検出部、５７は入力信号レベル検出部、５
８はエコーレベル検出部である。

４線回線からの信号は、受信端子ＲＩＮから入力信号メ
モリ５３及び入力信号レベル検出部５７に加えられ、こ
の入力信号メモリ５３から擬似エコー形成部５１に加え
られる。擬似エコー形成部５１は、例えば、トランスバ
ーサルフィルタにより構成され、そのタップ係数はタッ
プ係数メモリ５４から加えられ、擬似エコー成分が出力
されて加算回路５２に加えられる。この場合のトランス
バーサルフィルタのタップ数に比例したエコー遅延量を
得ることができる。

又加算回路５２からエコー成分の打ち消し残差信号が出
力されることになり、この残差信号が零となるようにタ
ップ係数更新部５５に於いてタップ係数の更新が行われ
、タップ係数メモリ５４に保持される。

又ダブルトーク検出部５６は、入力信号レベル検出部５
７とエコーレベル検出部５８とからのレベル検出信号に
より、ダブルトーク状態であるか否かを検出するもので
あり、２ｖＡ回線から４線回線の送信端子５ＯＵＴに送
出する信号がなく、４線回線の受信端子ＲＩＮから２線
回線へ送出する信号のみが存在する場合、即ち、入力信
号レベル検出部５７による検出レベルが、エコーレベル
検出部５８による検出レベルに比較して充分に高い場合
に、４線回線側加入者による片方向通話状態と判定し、
この場合に於いてのみタップ係数更新部５５に於けるタ
ップ係数の更新動作を行わせるものである。

又エコーレベル検出部５８による検出レベルが人力信号
レベル検出部５７による検出レベルより大きい場合は、
エコー成分のみでなく、２線回線側加入者からの信号が
加えられた場合であるから、タップ係数更新部５５のタ
ップ係数の更新動作は停止させ、タップ係数メモリ５４
に保持されたタップ係数を用いて擬似エコー成分が形成
されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来例のエコーキャンセラは、前述のように、４線回線
の受信信号と送信信号とを入力信号レベル検出部５７．
エコーレベル検出部５８．ダブルトーク検出部５６等に
より監視し、４線回線の受信信号のみの片方向通話の場
合に、送信信号が零或いは白色雑音となるように、擬似
エコー形成部５１のフィルタ係数を学習同定法等を用い
て適応的に制御するものであり、その場合に、エコー経
路は、ＤＡ変換器４３→出力フィルタ４５→ハイブリッ
ド回路４７→入カフィルタ４６→ＡＤ変換器４４となる
。従って、擬似エコー形成部５１に於いては、ハイブリ
ッド回路４７とそれ以外の要素とを含む特性を推定して
、擬似エコー成分を形成することになり、エコー経路の
特性推定処理が複雑となり、引込みに要する時間が長く
なる欠点があった。

本発明は、エコー経路の特性推定を効率化することを目
的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のエコーキャンセラは、エコー経路に含まれるフ
ィルタの特性と同等なフィルタを設けたものであり、第
１図を参照して説明する。

４線回線の受信端子及び送信端子とハイブリッド回路１
との間に、ＤＡ変換器２と出力フィルタ３及びＡＤ変換
器４と入力フィルタ５とが接続されたエコー経路のエコ
ー成分を打ち消す為の擬似エコー発生部６を有するエコ
ーキャンセラに於いて、ＤＡ変換器２の後段の出力フィ
ルタ３及びＡＤ変換器４の前段の入力フィルタ５の位相
特性及び周波数特性と同じ特性に設定したフィルタ７を
擬似エコー発生部６に接続したものである。

又フィルタ７を、特性の異なる複数のフィルタにより構
成し、出力フィルタ３及び入力フィルタ５の特性に対応
して選択接続するものである。

又通信開始時点に於いて、４線回線への送信信号のスペ
クトルの測定手段と、この測定手段、による測定結果に
基づいて、特性の異なるフィルタの選択を行う゛セレク
タとを設けたものである。

〔作用〕

エコー経路に含まれる出力フィルタ３と入力フィルタ５
との位相特性及び周波数特性と同じ特性のフィルタ７を
、擬似エコー発生部６に前置フィルタ或いは後置フィル
タとして接続したことにより、擬似エコー発生部６は、
ハイブリッド回路１に於けるエコー経路の特性を推定す
る処理で済むことになり、効率良く適応動作させること
が可能となる。即ち、ハイブリッド回路１と出力フィル
タ３と入力フィルタ５との伝達関数を、それぞれＨＮ　
（ｚ）、　　Ｈ＆！１（Ｚ）、　　ＨＤＡ（Ｚ）とする
と、エコー経路の伝達関数Ｈ（Ｚ）は、 Ｈ（Ｚ）＝　ＨＨ（Ｚ）　・ＨＡＤ（Ｚ）　−ＨＤＡ（
Ｚ）で表され、フィルタ７を、出力フィルタ３と入力フ
ィルタ５との特性と同一とすることにより、擬似エコー
発生部６では、ハイブリッド回路１の伝達関数ｔｉＨ（
ｚ）を推定すれば良いことになる。

又ＤＡ変換器２の出力フィルタ３及びＡＤ変換器４の入
力フィルタ５の周波数特性は、ＣＣＩＴＴ勧告により規
定されている場合には、その周波数特性に従ったフィル
タ７を構成すれば良いことになる。

又フィルタ７を、特性の異なる複数のフィルタにより構
成し、出力フィルタ３及び入力フィルタ５の特性に対応
して切替えることにより、各種の構成の出力フィルタ３
及び入力フィルタ５の特性に対応させることが容易とな
る。

又通話開始時点に於ける２線回線から４線回線への送信
信号は、雑音のみであるから、そのスペクトルを測定手
段で測定する。例えば、音声帯域内の低域、中域、高域
の各帯域について信号電力を求める。この場合、ハイブ
リッド回路ｌを含むエコー経路の特性を推定できること
になり、各特性のフィルタに白色雑音を加えた場合の信
号電力と、各帯域毎に算出した信号電力との差が最小と
なるフィルタを選択することになり、複数のフィルタか
ら最適なフィルタを容易に選択することができる。それ
により、擬似エコー発生部６に於けるエコー経路特性の
推定処理が容易となる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明
する。

第２図は本発明の実施例のブロック図であり、１１はＡ
Ｄ変換器（Ａ／Ｄ）、１２はＤＡ変換器（Ｄ／Ａ）　、
１３−１〜１３−３は低域フィルタ。

帯域フィルタ及び高域フィルタ、１４−１〜１４−３は
電力計算部、１５はフィルタ特性出力部、１６は比較部
、１７は加算回路、１８は擬似エコー発生部、１９はセ
レクタ、２０−１〜２０−ｎは特性の異なるフィルタ、
ＲＩＮ、５ＯＵＴは４線回線の受信端子及び送信端子で
ある。

第１図に於いては、擬似エコー発生部６の前段に、ＤＡ
変換器２の出力フィルタ３とＡＤ変換器４の入力フィル
タ５との位相特性及び周波数特性と同一の特性の１個の
フィルタ７を接続した場合であり、そのフィルタ７は擬
似エコー発生部６の後段に接続することも可能である。

このフィルタ７を接続したことにより、擬似エコー発生
部６に於けるエコー経路の特性推定は、ハイブリッド回
路１によるエコー経路の特性の推定のみで済むことにな
る。

この第１図に示す構成に対して、第２図に示す実施例は
、位相特性及び周波数特性がそれぞれ異なる複数のフィ
ルタ２０−１〜２０−ｎを設け、ＤＡ変換器１２の出力
フィルタ（図示を省略）及びＡＤ変換器１１の人力フィ
ルタ（図示を省略）の位相特性及び周波数特性に合致す
るフィルタをセレクタ１９により選択して、擬似エコー
発生部１８に最適フィルタとして接続するものである。

セレクタ１９をマニュアルで制御することも可能である
が、この実施例に於いては、比較部１６からの最適フィ
ルタ番号情報によりセレクタ１９を制御する場合を示す
ものである。

セレクタ１９を自動的に制御する為に、通話開始時点に
於けるＡＤ変換器１１の出力信号、即ち、雑音について
低域フィルタ１３−１．帯域フィルタ１３−２．高域フ
ィルタ１３−３により、それぞれ音声帯域の低域、中域
、高域の雑音成分を抽出し、電力計算部１３−１〜１３
−３に於いてそれぞれ電力を計算し、比較部１６に加え
る。

又フィルタ特性出力部１５は、フィルタ２０−１〜２０
−ｎのそれぞれに対して白色雑音を加えた場合の出力信
号電力をフィルタ特性として出力するものであり、比較
部１６に於いて比較して、最適フィルタを識別し、セレ
クタ１９を制御するものである。

第３図は比較部の要部を示すもので、２１−１〜２１−
３は加算回路、２２はフィルタ特性出力部、２３はフィ
ルタ番号発生部、２４は加算回路、２５は最小値検出部
であり、１４−１〜１４−３は第２図に於ける電力計算
部に対応する。

電力計算部１４−１〜１４−３からの低域、中域、高域
のそれぞれの信号電力ＰＬ、ＰＩ、ＰＭが加算回路２１
−１〜２１−３に加えられ、又フィルタ番号発生部２３
から順次フィルタ２０−１〜２Ｏ−ｎ（第２図参照）の
番号ｉ　（＝１〜ｎ）がフィルタ特性出力部２２と最小
値検出部２５とに加えられる。

フィルタ特性出力部２２は、フィルタ番号発生部２３か
らのフィルタ番号ｉに対応して、前述のように、白色雑
音を加えた場合の低域、中域、高域のそれぞれの出力信
号電力ＦＬ、、Ｆ、、、Ｆ工、をフィルタ特性として出
力するテーブル等により構成されており、加算回路２１
−１〜２１−３に於いて差分が求められ、加算回路２４
に於いて各差分が加算される。即ち、 ε１　＝　Σ　（ＰＬ　　　ＦＬｌ）＋　　（Ｐｍ　　
　Ｆａｔ）＋（ＰＨＦｏｔ）　　　　　　　　　　　　
・・−（１）により、加算回路２４の加算出力信号ε、
が最小値検出部２５に加えられ、 ｇ＝ｍｉｎｌ　　ε　、　　１　・・・〜・　　　　　
　　　　　　−−（２）となるフィルタ番号ｉが最小値
検出部２５から最適フィルタ番号として出力され、この
最適フィルタ番号によりセレクタ１９（第２図参照）が
制御される。従って、セレクタ１９により複数のフィル
タ２０−１〜２０−ｎから最適フィルタを選択して擬似
エコー発生部１８に前置フィルタとして接続することが
できる。

この場合の通話開始時点に於けるフィルタの選択制御は
、通話開始を示す情報を基に行うことになるが、加入者
のオフフック情報を基に行うか或いは通話開始時点に於
ける無音パターンを検出し、その後の所定時間内の雑音
について前述の実施例のように、低域、中域、高域の信
号電力を計算することにより、フィルタの選択制御を行
うことができる。この場合、音声帯域を３分割している
が、分割数はこれに限定されるものではなく、更に多く
分割することも可能である。

又複数のフィルタ２０−１〜２０−ｎは、ディジタルフ
ィルタに於けるフィルタ係数の切替えにより実現するこ
とも可能であり、その場合には、セレクタ１９によりフ
ィルタ係数の切替えを行うことになる。又擬似エコー発
生部１８を含めて、エコーキャンセラの各部の機能を、
ディジタル・シグナル・プロセッサの演算機能により実
現することが可能である。その他、本発明は、種々付加
変更することが可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、エコー経路に含まれる
ＤＡ変換器２の出力フィルタ３及びＡＤ変換器４の入力
フィルタ５の位相特性及び周波数特性と同じ特性のフィ
ルタ７を擬似エコー発生部６に接続したものであり、擬
似エコー発生部６はハイブリッド回路１をエコー経路と
して特性推定を行うことになり、エコー経路の特性推定
処理が容易となり、推定誤差を少なくすることができる
。

又フィルタ７を特性の異なる複数のフィルタにより構成
し、出力フィルタ３及び入力フィルタ５の位相特性及び
周波数特性に対応したフィルタを選択することにより、
各種のシステムに容易に適用することができる利点があ
る。

又通話開始時点に於ける４線回線の送信端子へ送出する
信号のスペクトルを測定し、それを基に複数のフィルタ
から最適フィルタを選択することにより、出力フィルタ
３及び入力フィルタ５の位相特性及び周波数特性と同じ
最適フィルタを自動的に選択することができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の実施例
のブロック図、第３図は本発明の実施例の比較部のブロ
ック図、第４図は従来例の要部ブロック図、第５図は従
来例のエコーキャンセラのブロック図である。 ｌはハイブリッド回路、２はＤＡ変換器、３は出力フィ
ルタ、４はＡＤ変換器、５は入力フィルタ、６は擬似エ
コー発生部、７はフィルタである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）、４線回線の受信端子及び送信端子とハイブリッ
   ド回路（１）との間に、ＤＡ変換器（２）と出力フィル
   タ（３）及びＡＤ変換器（４）と入力フィルタ（５）と
   が接続された経路のエコー成分を打ち消す為の擬似エコ
   ー発生部（６）を有するエコーキャンセラに於いて、 前記出力フィルタ（３）と入力フィルタ（５）との位相
   特性及び周波数特性と同じ位相特性及び周波数特性とな
   るように設定したフィルタ（７）を前記擬似エコー発生
   部（６）に接続した ことを特徴とするエコーキャンセラ。
2. （２）、前記フィルタ（７）を特性の異なる複数のフィ
   ルタにより構成し、前記出力フィルタ（３）及び入力フ
   ィルタ（５）の特性に対して選択接続する構成としたこ
   とを特徴とする請求項１記載のエコーキャンセラ。
3. （３）、通信開始時点に於ける４線回線への送信信号の
   スペクトルを測定する測定手段と、該測定手段による測
   定結果に基づいて特性の異なる複数のフィルタの選択を
   行うセレクタとを設けたことを特徴とする請求項２記載
   のエコーキャンセラ。