JPH0695705B2 - エコーキャンセラ制御方式 - Google Patents

エコーキャンセラ制御方式

Info

Publication number
JPH0695705B2
JPH0695705B2 JP31621787A JP31621787A JPH0695705B2 JP H0695705 B2 JPH0695705 B2 JP H0695705B2 JP 31621787 A JP31621787 A JP 31621787A JP 31621787 A JP31621787 A JP 31621787A JP H0695705 B2 JPH0695705 B2 JP H0695705B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
echo
echo canceller
circuit
control data
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 - Lifetime
Application number
JP31621787A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01158860A (ja
Inventor
義注 太田
智宏 江崎
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi 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 Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP31621787A priority Critical patent/JPH0695705B2/ja
Publication of JPH01158860A publication Critical patent/JPH01158860A/ja
Publication of JPH0695705B2 publication Critical patent/JPH0695705B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエコーキャンセラの制御方式に係り、特に自動
車電話等の無線路を介して行う双方向通話路のエコーキ
ャンセラに好適な制御方式に関する。
〔従来の技術〕
ハンドセット(送受話器)を用いずに、スピーカとマイ
クで通話できる拡声電話機は、通話中にも両手が使え、
近年需要が伸びている自動車電話では安全の面で必要不
可欠となっている。
この拡声電話機は、受話音を受話アンプで増幅してスピ
ーカに与えるため、スピーカから出た音が自動車内の窓
ガラスあるいは天井などで反響し、マイクで拾われ、送
話アンプで増幅され、無線経路を通して端局の2線−4
線変換を行うハイブリッド回路で電気的に反射され、再
び受話アンプに入力することによる信号のループが生ず
る。このループ利得が1を超えるとハウリングを起し、
通話が不可能となる。またハウリングを起さなくとも、
スピーカからマイクまでの音響路の伝搬遅延によるエコ
ーが発生し通話品質を著しくそこなう。
従来、このハウジングを防止するため、拡声電話機では
音声スイッチ方式が用いられてきた。これは送話時には
受話側に、逆に受話時には送話側に大きな損失を挿入し
て、このループを断つ方式である。したがって、この方
式では通話路のいずれかに大きな損失が入るため双方向
同時通話が不可能である。また損失の挿入切り換えによ
り話しの語頭、語尾が切断され不自然な感じを与えると
いう欠点がある。
この方式に変るものとして近年エコーキャンセル方式が
注目されている。この方式を用いた自動車電話用拡声電
話機としては例えば特開昭60−140964号が挙げられる。
エコーキャンセル方式は、車内の反響路あるいはハイブ
リッド回路の反射路を通過する信号(反響路を通過する
信号)のみを打ち消すものである。したがって先の信号
ループがマイクとスピーカの間、あるいはハイブリッド
回路の4線側で断たれることになりハウリングが防止さ
れる。また、音声スイッチのように損失の挿入がなく、
双方向同時通話が可能であり、語頭、語尾の切断もなく
良好な通話品質が得られる。
第2図は従来のエコーキャンセラの構成例を示すブロッ
ク図で、200はエコーキャンセラ、201は受信信号入力端
子、202は受信信号出力端子、203は送信信号入力端子、
204は送信信号出力端子であり、角端子にはアナログ信
号をディジタル信号に変換する回路があり、内部は標本
化されたディジタル信号で処理される。205は反響路、2
06は伝送路、207は減算回路、208は畳み込み積分回路、
209は受信入力信号を格納し畳み込み積分回路208の入力
データを与えるXレジスタ、210は反響路のインパルス
応答の推定パラメータを格納するHレジスタおよび各サ
ンプル毎に新たな修正量を加えHレジスタの内容を更新
するHレジスタ更新回路、211はHレジスタの修正量を
算出する修正量算出回路である。212は受信信号電力と
送信信号電力とを比較し双方向通話状態を検出し、Hレ
ジスタ更新回路210の更新動作を停止するダブルトーク
ディテクト回路である。
このエコーキャンセラの動作原理については、電子通信
学会編「ディジタル信号処理」(224頁〜261頁)に詳細
が示されているためここでは説明を省略する。
サンプル毎に推定パラメータを更新する適応アルゴリズ
ムとしてはLMS法(Least Mean Square Method),LI法
(Learning Identification Method)が良く知られてお
り、これらはプロシーディング オブ ザ アイ・イー
・イー・イー,63巻,12号,1975号(11号)1692頁〜1716
頁(Proceeding of the IEEE Vol.63,No.12,DEC 1975,p
1692〜p1716)あるいはアイ・イー・イー・イー トラ
ンザクション オン オートマティック コントロー
ル,エー・シー・12巻,3号,1967年(6月)(IEEE Tran
saction on Automatic Control,Vol.AC−12,No.3,June1
967)に記載されている。
これらのアルゴリズムは次式で表わされる。
LMS法 Hi(t)=Hi(t−1)+α・E(t)・X(t−i)
……(1) (i=0〜N) LI法 ここで、 Hi(t)は時刻tのi番目の推定インパルス応答,E
(t)は減算回路の出力信号,X(t)は受信信号,NはH,
Xレジスタの個数すなわち畳み込み積分回路の段数であ
る。
この方式においては2地点間で話者が同時に話しを行う
(ダブルトークと呼ぶ)場合、打ち消し動作を行うため
の反響路(たとえばスピーカからマイクに到る音の伝達
路)を推定する修正量算出回路211,Hレジスタ更新回路2
10が、近端話者の音声によって防害を受ける。結果反響
路のインパルス応答の推定パラメータ(式(1),
(2)のHi(t))が不定となり、打ち消し動作が不完
全となる。これを防止するのがダブルトークディテクト
回路212である。
さて、自動車電話では伝送路206は、4線の有線伝送路
と2チャンネルの無線伝送路で構成される。この無線伝
送路では音声信号の他に制御信号が伝送される。第3図
は自動車電話で拡声電話を用いた場合の信号の経路を示
している。固定電話機101からスピーカ111までの経路
(信号路1)、自動車電話のマイク112から固定電話機1
01までの経路(信号路2)の4線伝送路の他に、端局で
の2線−4線変換をハイブリッド回路102における、イ
ンピーダンス不整合により発生する反響路3、およびス
ピーカ111から放声された信号が車内で反響しマイク112
で集音されることにより発生する反響路4があり、これ
ら信号路1→反響路4→信号路2→反響路3が信号のル
ープを形成している。この信号ループが先のハウジン
グ,エコーの原因である。ここで103,104は無線基地局
の無線送信機TXB,受信機RXB、105は送信信信号を分配す
る分配器、106はアンテナである。また113は車内の拡声
電話機であり、114,115は移動体(自動車)内の無線受
信機RXM,送信機TXM、116は同じく分配器、117はアンテ
ナである。これらの機器により、基地局と自動車の間は
送信,受信の異なる2チャンネルの無線伝送路で結ばれ
る。ここで基地局は日本国内ではゾーン方式、他ではセ
ル方式と呼ばれるようにある領域を分担する小規模なも
のでこれが多数設置され大きな領域(たとえば国内全
体)をカバーする無線電話システムが構築されている。
したがって移動体(自動車)は基地局間(ゾーン間)を
移動しながらその基地局の制御のもとに通話することに
なる。つまり、基地局と自動車の間では通話中であって
も常に位置あるいは回線状態を監視するために制御デー
タのやりとりを行う必要がある。そしてこの制御データ
は音声と同一チャンネルで行なわれる。第4図は通話中
の信号路1の無線チャンネル上の音声信号と制御データ
の時間関係の一例を示している。図に示すように、音声
信号中に制御データが割り込む形をとる。そしてこの制
御データの時間は自動車電話システムにもよるが100ms
〜900msであり、またその出現は不定期であり、予測は
できない。この制御データは、たとえば、ゾーン間移動
情報、ゾーン間移動に伴う無線チャンネル切り換え情
報、回線切断情報、送信電力制御情報など無線伝送路の
制御に不可欠のものである。通常、これら制御データの
送受時には、これが使用者に受聴されるのを防止するた
めに、音声信号にミュートを掛ける。
たとえば制御データを受信し、これをマイクロプロセッ
サ等で解析し、音声信号路を短絡することによりミュー
トする。制御データを受信し、ミュートするまでにはあ
る時間たとえば100msの時間を要することもある。
このように自動車電話においては、音声信号に対する信
号ループが不定期に切断され、100ms〜900msの間、音声
信号がなくなる状態が起る。そして、この無音声信号状
態で先のエコーキャンセラ200を用いて打ち消し動作を
行った場合にはこれが、誤って反響路の推定を行い、ひ
いてはその動作が不安定となり、音声信号が復帰したと
きハウリング,エコーの防止が不可能となる。
たとえば(2)式において、X(t)が零になった場
合、修正量算出回路211は零割る零の演算を行うことに
なり、出力は不定であり結果推定インパルス応答Hi
(t)も不定となってしまう。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のエコーキャンセラは、音声信号に対する信号ルー
プが、無線伝送路の制御データの送受のために不定期に
切断され、無音声信号状態となる点について配慮がされ
ておらず、その時、動作が不安定となり、音声信号が復
帰したとき、ハウリング,エコーの防止が不可能となる
問題があった。
本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、自動車電
話等の無線伝送路を介した双方向通話におけるエコーキ
ャンセラを安定に動作させる制御方式を提供することに
ある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記目的は、無線伝送路上の制御データを検出する検出
手段と、エコーキャンセラの動作を制御する制御手段を
もつことにより、達成される。
〔作用〕
前記検出手段は無線伝送路で伝送される制御データを検
出し、この出力より信号ループの切断,無音声信号状態
であることを制御手段が知る。そして前記制御手段は前
記エコーキャンセラの動作、具体的には修正量算出回
路、Hレジスタ更新回路の動作を制御する。それによっ
て、前記エコーキャンセラの推定インパルス応答値の更
新が凍結あるいは応答値のリセットが行なわれ、推定動
作の停止あるいは初期設定状態となり、音声信号が復帰
した時の誤動作が防止される。
〔実施例〕
以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。第1
図は移動体の拡声電話機113にエコーキャンセラ200を適
用した例で、車内反響路(第3図反響路4)の反響信号
を消去し、信号ループを断ち、ハウジング・エコーを防
止するものである。第1図において、第2,3図と同一符
号は同一物を示す。第1図で5は制御データ検出回路、
6は制御回路、7はオア回路、118はミュート回路、30
1、302は受話アンプ、送話アンプである。
まずエコーキャンセラ200の動作を簡単に説明する。信
号路1からの受話信号は無線受信機RXM114で復調され、
受話アンプ301で増幅され、スピーカ111から放声され
る。スピーカ111から放声され車内で反響された反響信
号はマイク112で集音され、減算器207で畳み込み積分回
路208で作られた前記反響信号のレプレカ信号と引き算
され打ち消される。このレプレカ信号はXレジスタ209
の電話信号をレファレンスとし、Hレジスタ更新回路21
0内のHレジスタに格納されている車内反響路のインパ
ルス応答推定パラメータと畳み込み積分により作る。修
正量算出回路211は(1),(2)式の右辺第2項であ
る推定パラメータの修正量を算出し、この修正量はHレ
ジスタ更新回路210で(1),(2)式に従いサンプル
毎に更新される。これにより、逐次、反響路のインパル
ス応答の推定が行われる。
ダブルトークディテクト回路212は信号路1の受話信号
とマイク112に入力される使用者音声信号とから、双方
向同時通話を検出し、この時、Hレジスタ更新回路210
の更新動作を停止し、推定パラメータ値を凍結する。こ
れにより、反響信号が使用者音声信号でマスクされ、イ
ンパルス応答推定を誤るのを防止する。
制御データ検出回路5は復調された制御データを検出す
る。制御データはディジタルコードデータであり、この
コードを解析することにより制御データであることとそ
の内容情報を知る。制御データ検出回路5は制御データ
を検出したら、制御回路6にこれを知らせる。制御回路
6はミュート回路118を制御し、受話アンプ301の入力を
アースとし、送話アンプ302と無線送信機TXM115との接
続を断つ。これにより音声信号の信号路1および2が切
断される。これと同時に制御回路6はオア回路7を介し
てHレジスタ更新回路210を制御し更新動作を停止し、
推定パラメータ値を凍結する。
これにより、受話信号((1),(2)式のX(t))
がミュートにより零となった場合の推定パラメータ修正
量が不定となり、結果推定パラメータ値が不定となるこ
とが防止される。(特に(2)式アルゴリズムを用いる
場合)(1)式の場合でもミュート回路118の切り換え
による過渡的なショック信号がX(t)として入力され
うるために、更新動作を停止し、推定パラメータ値を凍
結することが望ましい。
そして、制御データ送受が終了し、ミュートが解除さ
れ、音声信号が復帰すれば凍結前の推定パラメータ値か
ら再び更新動作が再開される。
オア回路7により推定パラメータ値の更新停止はダブル
トーク時あるいは制御データ送受時に行なわれる。
なお、本実施例ではパラメータ値の更新停止をHレジス
タ更新回路210の動作を制御することにより行ったが、
修正量算出回路211の出力((1),(2)式の右辺第
2項)を強制的に零とし、等価的に更新を停止するよう
にしてもよい。
以上、本実施例によれば、自動電話等の無線伝送路で音
声と同じチャンネルで無線制御データの送受を行う場
合、この制御データの送受に伴う音声信号ループ切断に
よる無音声信号状態で、エコーキャンセラの誤動作を防
止できる。
第5図は本発明の他の一実施例である。第5図中、第1
図と同一符号は同一物を示す。8は遅延回路である。こ
の遅延回路8は無線受信機RXM114で復調された信号を遅
延する。制御データ検出回路5が制御データを検出する
のにある程度(100msほどの)時間を要する。これはコ
ードデータをマイクロプロセッサ等で解析するためであ
る。遅延回路8はこの時間遅延を補償するためのもので
ある。これがないときには、ミュート回路118が動作す
るまで復調されたコードデータがスピーカ111から放声
され使用者に不快感を与える。また、エコーキャンセラ
にとってみれば、この信号は狭帯域信号であるため、車
内のインパルス応答の推定を誤る。以上の不具合を防止
するのが遅延回路8であり、この遅延時間は少なくとも
制御データ検出回路5,制御回路6,ミュート回路118の応
答時間だけ必要である。
第5図のその他の動作は第1図と同様なため説明を省
く。
第6図は本発明の他の一実施例である。第6図のエコー
キャンセラ200は、第1図のそれが、車内反響路の反響
信号の消去を目的としたのに対し、端局のハイブリッド
回路での反響信号(第3図反響路3)を消去し、信号ル
ープを断ち、ハウリング・エコーを防止するものであ
る。第6図において第1図と同一符号は同一物を示す。
エコーキャンセラ200の動作を簡単に説明する。信号路
2からの送話信号は無線送信機TXM115で変調され、無線
伝送路を介して端局のハウブリッド回路102で反響され
る。この反響信号は再び無線伝送路(信号路1)を介し
て無線受信機RXM114で復調されエコーキャンセラ200内
の減算器207に入力される。この信号は減算器207で畳み
込み積分回路208で作られた前記反響信号のレプリカ信
号と引き算され打ち消される。このレプリカ信号はXレ
ジスタ209の送信信号をレファレンスとし、Hレジスタ
更新回路210内のHレジスタに格納されているハイブリ
ッド回路102による反響路のインパルス応答推定パラメ
ータと畳み込み積分により作る。修正量算出回路211は
(1),(2)式の右辺第2項である推定パラメータの
修正量を算出し、この修正量はHレジスタ更新回路210
で(1),(2)式に従いサンプル毎に更新される。こ
れにより、逐次、反響路のインパルス応答の推定が行わ
れる。
ダブルトークディテクト回路212は信号路1からの送話
信号(使用者音声信号)と信号路2の信号(送話信号の
反響信号と固定電話機101からの通話相手の音声信号)
とから、双方向通話を検出し、この時、Hレジスタ更新
回路210の更新動作を停止し、推定パラメータ値を凍結
する。これにより、反響信号が通話相手の音声信号でマ
スクされ、インパルス応答推定を誤ることを防止する。
さて。第1図説明と同様に、制御データ送受時にはミュ
ート回路118により信号ループが切断される。この切断
により、エコーキャンセラ200は推定すべきハイブリッ
ド回路102による反響路3を見ることができない。、つ
まり推定不可の状態となる。この時、推定動作つまり
(1),(2)式によるHレジスタの更新を行なえば、
更新されたHレジスタの値は反響路3のインパルス応答
とまったく異なったものとなり、音声信号が復帰したと
き、まったく打ち消し動作を行なわないのは明らかであ
る。
このため、制御データ検出回路5で制御データ送受時を
検出し、このとき制御回路5,オア回路7でHレジスタ更
新回路210の更新動作を停止し、推定パラメータ値を凍
結する。これにより、パラメータ推定の誤りが防止さ
れ、音声信号が復帰したときも十分な打ち消し効果を得
ることができる。
以上、本実施例によっても第1図と同様な効果をうるこ
とができる。
なお、本実施例ではパラメータ更新を凍結することを説
明したが、ゾーン間移動に伴い端局が変わる場合には、
推定するハイブリッド回路等が変わるため、パラメータ
値を零にリセットするのがよい。つまりダブルトーク検
出時は凍結動作だが、制御データのうちゾーン間移動で
端局が変るようなときには制御回路6でHレジスタ更新
回路210内のHレジスタをリセットして凍結しておき、
音声信号の復帰とともに更新動作を再開する。
第7図は本発明の他の一実施例を示す。第7図は第1図
実施例である車内反響路の反響信号を打ち消すエコーキ
ャンセラと、第6図実施例であるハイブリッド回路での
反響信号を打ち消すエコーキャンセラを組み合わせたも
のである。第7図において第1図と同一符号は同一物で
ある。220はエコーキャンセラ200と同一構成で、Hレジ
スタ,Xレジスタの段数が少ないエコーキャンセラであ
る。エコーキャンセラ200が車内の反響信号を打ち消す
もので、エコーキャンセラ220がハイブリッド回路の反
響信号を打ち消すものである。ダブルトークディテクト
回路は両エコーキャンセラで共用している。
他の動作は第1図,第6図と同様なため省略する。
以上、本実施例によっても、制御データ送受時つまり信
号ループ切断時にはパラメータ値の更新が凍結され、第
1図実施例と同様に音声信号復帰後のエコーキャンセラ
動作の安定化が計れる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、自動車電話等の無線伝送路を介して双
方向通話を行う拡声通話にエコーキャンセラを適用した
場合、前記伝送路上の制御データ送受に伴う音声信号ル
ープの切断による無音声信号状態での前記エコーキャン
セラの誤動作すなわち反響路インパルス応答推定の誤り
を防止できるので、音声信号復帰後の動作を安定させる
ことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
従来エコーキャンセラのブロック図、第3図は自動車電
話の信号経路を示す図、第4図は無線チャネル上の音声
信号と制御データの時間関係を示す図、第5,6,7図は本
発明の他の一実施例を示す図である。 5……制御データ検出回路 6……制御回路、7……オア回路 8……遅延回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】無線伝送路を介し双方向通話を行うシステ
    ム内の音声信号用エコーキャンセラにおいて、前記伝送
    路上の無線伝送路制御データを検出する制御データ検出
    手段をもうけ、前記制御データ検出手段の出力により、
    前記エコーキャンセラが行う伝送路インパルス応答の推
    定動作を制御することを特徴とするエコーキャンセラ制
    御方式。
  2. 【請求項2】特許請求の範囲第1項において、前記エコ
    ーキャンセラが行う伝送路インパルス応答の推定動作
    を、前記制御データが伝送路上に存在する間停止するこ
    とを特徴とするエコーキャンセラ制御方式。
  3. 【請求項3】特許請求の範囲第1項において、前記エコ
    ーキャンセラが得た伝送路インパルス応答推定値を前記
    制御データの検出でリセットすることを特徴とするエコ
    ーキャンセラ制御方式。
  4. 【請求項4】特許請求の範囲第1項において、前記エコ
    ーキャンセラが空間反響路の反響を消去するものである
    ことを特徴とするエコーキャンセラ制御方式。
  5. 【請求項5】特許請求の範囲第1項において、前記エコ
    ーキャンセラが回線反響路の反響を消去するものである
    ことを特徴とするエコーキャンセラ制御方式。
JP31621787A 1987-12-16 1987-12-16 エコーキャンセラ制御方式 Expired - Lifetime JPH0695705B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31621787A JPH0695705B2 (ja) 1987-12-16 1987-12-16 エコーキャンセラ制御方式

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31621787A JPH0695705B2 (ja) 1987-12-16 1987-12-16 エコーキャンセラ制御方式

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH01158860A JPH01158860A (ja) 1989-06-21
JPH0695705B2 true JPH0695705B2 (ja) 1994-11-24

Family

ID=18074605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31621787A Expired - Lifetime JPH0695705B2 (ja) 1987-12-16 1987-12-16 エコーキャンセラ制御方式

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0695705B2 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1190670A1 (en) * 1995-03-15 2002-03-27 Citizen Watch Co. Ltd. Constant-rate deflator for sphygmomanometer
US8526599B2 (en) 2011-09-22 2013-09-03 Panasonic Corporation Input/output apparatus and communication terminal
JP6338728B1 (ja) * 2017-03-31 2018-06-06 日本電信電話株式会社 エコーキャンセラ装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH01158860A (ja) 1989-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2842607B2 (ja) エコーキャンセラ、それを備えた通信装置および信号処理方法
US5696821A (en) Radiotelephone and method therefor for substantially reducing audio feedback
US7212841B2 (en) Telephone apparatus and a communication method using such apparatus
EP0204718B1 (en) Full duplex speakerphone for radio and landline telephones
US6192126B1 (en) Double talk detector, method for double talk detection and device incorporating such a detector
US20130184036A1 (en) Echo Canceler Circuit and Method
JP4582562B2 (ja) エコーを推定および抑制するための方法および装置
US7027591B2 (en) Integrated noise cancellation and residual echo suppression
WO1995019085A1 (en) Echo canceller using a center clipper with threshold set according to estimated echo
JP4069595B2 (ja) 拡声通話装置
JPH09312595A (ja) ハンズフリー電話機
JPH0695705B2 (ja) エコーキャンセラ制御方式
JPH07121027B2 (ja) 拡声電話機
JP4380688B2 (ja) 通話装置
JPH07226697A (ja) 反響消去装置、反響消去方法及び反響消去装置を有する送受話器
JPS6041849A (ja) 拡声電話
JPH0758673A (ja) エコー防止回路
JP3903933B2 (ja) 通話装置
JPH0342918A (ja) 防側音回路
JPS60140964A (ja) エコ−・キヤンセラ−
JP4146585B2 (ja) ハンズフリー装置
JPH07303073A (ja) ノイズ低減回路およびこの回路を用いたエコーキャンセラ
JPS63272254A (ja) 電話装置
JPH10243082A (ja) エコーキャンセラ
JPS61258554A (ja) 拡声電話装置