JPH07303062A - Echo canceler and echo path estimating method - Google Patents

Echo canceler and echo path estimating method

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JPH07303062A
JPH07303062A JP6117590A JP11759094A JPH07303062A JP H07303062 A JPH07303062 A JP H07303062A JP 6117590 A JP6117590 A JP 6117590A JP 11759094 A JP11759094 A JP 11759094A JP H07303062 A JPH07303062 A JP H07303062A
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JP
Japan
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echo
line side
delay time
circuit
signal
Prior art date
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Application number
JP6117590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiro Kawahara
敏朗 河原
Toshio Miki
俊雄 三木
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To estimate an echo path with high accuracy at high speed at the echo canceler provided at a telephone line network for performing transmission between sounds to be sent through four wire lines and sounds to be sent through two wire lines. CONSTITUTION:An echo path estimating/pseudo echogenerating circuit 3 is composed of an adaptive filter such as an FIR filter and when a near terminal sound signal Sin and a distant terminal sound signal Rout are inputted, a pseudo echo signal Y is outputted to cancel an echo component contained in the former. A delay time measuring circuit 71 measures the delay time of echo based on the signals Sin and Rout and based on this result, the delay time of a delay circuit 75 is set. On the other hand, a spectrum comparator circuit 73 designates any frequency response characteristic in a data base 74 based on signals Rout' and Sin and based on the designated characteristic, the tap coefficient of the FIR filter is set. Thus, the circuit 3 performs high-accurate echo estimation from the beginning.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、移動通信網や長距離電
話回線網に用いて好適なエコーキャンセラおよびこのエ
コーキャンセラに用いて好適なエコーパス推定方法に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an echo canceller suitable for use in a mobile communication network or a long distance telephone line network and an echo path estimation method suitable for use in this echo canceller.

【0002】[0002]

【従来の技術】海底ケーブルあるいは通信衛星などを経
由する長距離電話回線では、一般に両端に接続される加
入者線は2線式であり、中間の長距離伝送部分は信号増
幅などのために4線式となっている。同様に、移動電話
(又は、セルラーホーン(cellular phon
e))を用いた移動通信網では、固定側アナログ電話の
加入者線は2線式であり、移動電話の端末から交換機等
に至る部分は4線式となっている。この場合、2線と4
線との接続部分には、4線/2線の変換を行うためのハ
イブリッド回路が設けられている。
2. Description of the Related Art In a long-distance telephone line passing through a submarine cable or a communication satellite, generally, a subscriber line connected to both ends is a two-line type, and an intermediate long-distance transmission part is used for signal amplification. It is a line type. Similarly, mobile phones (or cellular phones).
In the mobile communication network using e)), the subscriber line of the fixed-side analog telephone is a two-line type, and the part from the terminal of the mobile telephone to the exchange or the like is a four-line type. In this case, 2 lines and 4
A hybrid circuit for performing 4-line / 2-line conversion is provided in the connection portion with the line.

【0003】このハイブリッド回路は、2線式回線のイ
ンピーダンスと整合するように設計されるが、常に良好
な整合を得ることは困難であるため、ハイブリッド回路
の4線入力側へ到来した受信信号が4線出力側へ漏洩
し、いわゆるエコーが発生する。かかるエコーは、送話
者の音声より低レベルで、なおかつ、一定時間遅延して
送話者に到達するため、通話障害が生ずる。このような
エコーによる通話障害は、信号伝搬時間が長くなるに従
って顕著になる。特に、移動電話による移動通信の場合
は、交換機等までの無線通信区間において各種の処理を
行うため信号の遅延量が多く、エコーによる通話障害が
特に問題となる。なお、インパルス応答に対するエコー
波形の一例を図3に示す。
This hybrid circuit is designed so as to match the impedance of the two-wire line, but it is difficult to always obtain a good matching, so that the received signal that arrives at the four-wire input side of the hybrid circuit is Leakage to the 4-wire output side causes so-called echo. Such an echo has a lower level than the voice of the talker and reaches the talker with a delay of a certain time, resulting in a call failure. The call disturbance due to such an echo becomes more remarkable as the signal propagation time becomes longer. In particular, in the case of mobile communication using a mobile telephone, various kinds of processing are performed in a wireless communication section up to an exchange or the like, so that a signal delay amount is large and a call failure due to echo is a particular problem. An example of the echo waveform with respect to the impulse response is shown in FIG.

【0004】上記のエコーを阻止する装置としてエコー
サプレッサやエコーキャンセラがある。図2は、移動通
信網に用いられるエコーキャンセラの概略構成を示す。
ここに示されるエコーキャンセラ1は、ハイブリッド回
路2の前段に設けられている。この図では、通常のアナ
ログ電話の加入者を近端話者といい、移動電話などの加
入者を遠端話者という。また、エコーキャンセラ1に入
力される遠端音声信号をRin、エコーキャンセラ1か
ら出力される遠端音声信号をRout、また、エコーキ
ャンセラ1に入力される近端音声信号をSin、エコー
キャンセラ1から出力される近端音声信号をSoutで
示す。
There are echo suppressors and echo cancellers as devices for blocking the above echo. FIG. 2 shows a schematic configuration of an echo canceller used in a mobile communication network.
The echo canceller 1 shown here is provided before the hybrid circuit 2. In this figure, a subscriber of an ordinary analog telephone is called a near-end speaker, and a subscriber of a mobile telephone or the like is called a far-end speaker. Further, the far-end voice signal input to the echo canceller 1 is Rin, the far-end voice signal output from the echo canceller 1 is Rout, and the near-end voice signal input to the echo canceller 1 is Sin, from the echo canceller 1. The output near-end audio signal is indicated by Sout.

【0005】図2に示すエコーキャンセラ1は、エコー
パス推定/疑似エコー生成回路3、制御装置4、加算器
5及び非線形処理回路6より構成される。ここで、エコ
ーパス推定/疑似エコー生成回路3は、遠端音声入力R
inと近端音声入力Sinを基に、ハイブリッド回路2
の応答特性を検出し、以って、エコーパス(即ち、エコ
ーが伝搬する線路)を推定する。次に、その推定結果と
遠端音声入力Rinとの畳み込み演算によって、予想さ
れるハイブリッド回路2からのエコー(即ち、疑似エコ
ー)を生成する。加算器5において、この疑似エコーが
近端音声入力Sinから減算され、以って、エコーが打
ち消される。
The echo canceller 1 shown in FIG. 2 comprises an echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3, a control device 4, an adder 5 and a non-linear processing circuit 6. Here, the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 uses the far-end voice input R
hybrid circuit 2 based on in and near-end voice input Sin
Of the response characteristic of (1), and thus the echo path (that is, the line through which the echo propagates) is estimated. Next, an expected echo (that is, a pseudo echo) from the hybrid circuit 2 is generated by the convolution operation of the estimation result and the far-end voice input Rin. In the adder 5, this pseudo echo is subtracted from the near-end voice input Sin, thereby canceling the echo.

【0006】具体的には、エコーパス推定/疑似エコー
生成回路3はFIRフィルタを有しており、FIRフィ
ルタから出力される疑似エコー信号Y(z)は、下記数
1によって求められる。
Specifically, the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 has an FIR filter, and the pseudo echo signal Y (z) output from the FIR filter is obtained by the following equation 1.

【数1】 [Equation 1]

【0007】但し、数1においてNはFIRフィルタの
タップ数、bi(但しi=0,1,2,・・・・N−1)は
各タップにおけるタップ係数である。エコーパス推定に
よってタップ数Nおよびタップ係数biの適切な値が得
られると、疑似エコー信号Y(z)は現実のエコーに近
似したものとなり、加算器5においてエコーがキャンセ
ルされるのである。上記のエコーパス推定方法として
は、適応アルゴリズムの中で比較的演算量が少なく、良
好な収束特性をもつ適応フィルタ技術、例えば学習同定
法等が用いられる。なお、学習同定法の詳細について
は、例えば電子通信学会論文誌(’77/11 Vo
l.J60−A No.11「学習同定法を用いたエコ
ーキャンセラのエコー打消特性について」)に開示され
ている。
Where N is the number of taps of the FIR filter and b i (where i = 0, 1, 2, ... N-1) is the tap coefficient at each tap. When the appropriate values of the number of taps N and the tap coefficient b i are obtained by the echo path estimation, the pseudo echo signal Y (z) becomes close to an actual echo, and the echo is canceled by the adder 5. As the above-mentioned echo path estimation method, an adaptive filter technology, such as a learning identification method, which has a relatively small amount of calculation among the adaptive algorithms and has good convergence characteristics is used. For details of the learning identification method, see, for example, IEICE Transactions ('77 / 11 Vo
l. J60-A No. 11 “About echo cancellation characteristics of echo canceller using learning identification method”).

【0008】上記の学習ができるための条件として、以
下のものが必要とされる。 エコーが近端音声入力Sinとして返ってくるだけの
レベルの遠端音声出力Routが存在すること、換言す
れば、遠端話者が送話状態にあること。 近端音声入力Sinがエコーのみ(もしくはエコーと
白色雑音)から構成されていること、換言すれば、近端
話者が送話状態にないこと。
The following conditions are required for the above learning to be possible. There is a far-end voice output Rout at a level sufficient for the echo to be returned as the near-end voice input Sin, in other words, the far-end speaker is in a transmitting state. The near-end voice input Sin is composed of only echo (or echo and white noise), in other words, the near-end speaker is not in the transmitting state.

【0009】一方、遠端話者が無送話状態のとき、並び
に、遠端話者と近端話者とが同時通話の状態(この状態
をダブルトークという。)では、エコーパス推定の誤学
習を招く恐れがあるため、学習機能をOFFにする必要
がある。
On the other hand, when the far-end talker is in a non-sending state, and when the far-end talker and the near-end talker are simultaneously talking (this state is called double talk), false learning of echo path estimation is performed. Therefore, it is necessary to turn off the learning function.

【0010】ところで、伝送回線ではデジタル信号の伝
送が行われ、かかるデジタル信号の処理を行うエコーキ
ャンセラ1とアナログ回線への変換を行うハイブリッド
回路2との間ではD/A変換(一般には、μ−LAW変
換)が行われる。このため、遠端音声出力Routと近
端音声入力Sinとの間では非線形特性の関係が成立す
ることとなり、エコーパス推定/疑似エコー生成回路3
等による線形演算のみでは完全なエコーキャンセルを行
うことができない。このため、キャンセルしきれないエ
コー成分が発生してしまう。
By the way, a digital signal is transmitted through the transmission line, and D / A conversion (generally, μ is performed between the echo canceller 1 for processing the digital signal and the hybrid circuit 2 for conversion to the analog line. -LAW conversion) is performed. Therefore, a non-linear characteristic relationship is established between the far-end voice output Rout and the near-end voice input Sin, and the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3
Complete echo cancellation cannot be performed only by linear calculation using, for example. Therefore, an echo component that cannot be canceled is generated.

【0011】かかるエコー成分(「残留エコー」とい
う。)を消去するため、非線形処理回路6が設けられて
いる。この非線形処理回路6は、非線形スイッチング操
作を行う。即ち、近端音声出力Soutがエコーのみに
よって構成されている場合、すなわち遠端話者だけが送
話状態にある場合(この場合を「遠端話者シングルトー
ク」という。)には、近端音声出力Soutの伝送を阻
止するようスイッチング操作を行うか、或いは、近端音
声出力Soutを疑似雑音に置き換えるような操作を行
う。
A non-linear processing circuit 6 is provided to eliminate such an echo component (referred to as "residual echo"). The non-linear processing circuit 6 performs a non-linear switching operation. That is, when the near-end voice output Sout is composed of only echoes, that is, when only the far-end speaker is in the transmitting state (this case is referred to as "far-end talker single talk"), the near end. A switching operation is performed to prevent transmission of the audio output Sout, or an operation is performed to replace the near-end audio output Sout with pseudo noise.

【0012】制御装置4は、エコーパス推定/疑似エコ
ー生成回路3及び非線形処理回路6の制御を行う。即
ち、遠端者の無送話状態の検出、或いは、ダブルトーク
の検出を行い、ダブルトーク信号DTによってエコーパ
ス推定の学習機能のON/OFF制御を行うとともに、
遠端話者シングルトークの検出を行い、非線形処理回路
6のスイッチング操作の制御を行う。
The control device 4 controls the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 and the non-linear processing circuit 6. That is, the far-end person's non-talking state is detected, or double talk is detected, and the learning function for echo path estimation is turned on / off by the double talk signal DT.
The far-end talker's single talk is detected, and the switching operation of the nonlinear processing circuit 6 is controlled.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した技
術においては、単に学習同定法などの適応フィルタ技術
を用いるものであったため、消去すべきエコーの遅延時
間が増大すると、適応フィルタのタップ数が増加し、推
定の精度が十分となるまでの時間が長くなり、また計算
量が増大するという問題があった。
By the way, in the above-mentioned technique, since the adaptive filter technique such as the learning identification method is simply used, if the delay time of the echo to be erased is increased, the number of taps of the adaptive filter is increased. There is a problem that the time increases until the accuracy of estimation becomes sufficient and the calculation amount increases.

【0014】また、上述した技術においては、エコーキ
ャンセラは、動作する当初においてはエコーパスについ
ての情報をなんら有していなかった。しかし、本発明者
らの観察によれば、エコーパスの特性は、ほぼハイブリ
ッドの特性によって支配されることが判明した。すなわ
ち、ハイブリッドによって決定されるエコー波形を、伝
送路における遅延量に応じて時間軸上で前後にずらし、
伝送路における減衰量に応じて減衰させると、インパル
ス入力に対する該伝送路のエコー波形を相当の精度で得
ることができた。この発明は上述した事情に鑑みてなさ
れたものであり、高速かつ高精度のエコーパスの推定を
可能とするエコーキャンセラおよびエコーパス推定方法
を提供することを目的としている。
Further, in the above-mentioned technique, the echo canceller has no information about the echo path at the beginning of operation. However, the observations made by the present inventors have revealed that the characteristics of the echo path are governed by the characteristics of the hybrid. That is, the echo waveform determined by the hybrid is shifted back and forth on the time axis according to the delay amount in the transmission path,
When the attenuation is performed according to the amount of attenuation in the transmission line, the echo waveform of the transmission line with respect to the impulse input can be obtained with considerable accuracy. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an echo canceller and an echo path estimation method capable of estimating an echo path at high speed and with high accuracy.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に係る構成にあっては、4線路を通じて送られ
る音声と2線路を通じて送られる音声との間の伝送を行
う電話回線網に設けられるエコーキャンセラにおいて、
複数のハイブリッドの周波数応答特性を記憶する記憶手
段と、4線路側から2線路側に伝搬される伝送信号と2
線路側から4線路側に伝搬されるエコー信号との相関関
係に基づいて、何れかの前記周波数応答特性を選択する
選択手段と、所定の学習アルゴリズムによりエコーパス
の推定を行い、前記伝送信号を適宜遅延するとともに所
定のパラメータによって変形して疑似エコー信号を生成
する疑似エコー生成手段と、前記パラメータの初期値
を、前記選択手段によって選択された周波数応答特性に
基づいて設定する初期パラメータ設定手段とを具備する
ことを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problems, the structure according to claim 1 provides a telephone line network for transmitting between voices sent through four lines and voices sent through two lines. In the echo canceller provided,
Storage means for storing frequency response characteristics of a plurality of hybrids, and a transmission signal propagated from the 4 line side to the 2 line side.
Based on the correlation with the echo signals propagated from the line side to the four line side, the echo path is estimated by selecting means for selecting any one of the frequency response characteristics and a predetermined learning algorithm, and the transmission signal is appropriately selected. Pseudo echo generating means for generating a pseudo echo signal by delaying and deforming by a predetermined parameter, and initial parameter setting means for setting the initial value of the parameter based on the frequency response characteristic selected by the selecting means. It is characterized by having.

【0016】また、請求項2に係る構成にあっては、4
線路を通じて送られる音声と2線路を通じて送られる音
声との間の伝送を行う電話回線網に対してエコーパスの
推定を行うエコーパス推定方法において、複数のハイブ
リッドの周波数応答特性を記憶し、4線路側から2線路
側に伝搬される伝送信号と2線路側から4線路側に伝搬
されるエコー信号との相関関係に基づいて何れかの前記
周波数応答特性を選択し、所定の学習アルゴリズムによ
りエコーパスの推定を行い、前記伝送信号を適宜遅延す
るとともに所定のパラメータによって変形して疑似エコ
ー信号を生成し、前記パラメータの初期値を、前記選択
手段によって選択された周波数応答特性に基づいて設定
することを特徴としている。
Further, in the structure according to claim 2, 4
In an echo path estimation method for estimating an echo path for a telephone network that transmits between a voice transmitted through a line and a voice transmitted through a two line, the frequency response characteristics of a plurality of hybrids are stored, One of the frequency response characteristics is selected based on the correlation between the transmission signal propagated to the two-line side and the echo signal propagated from the two-line side to the four-line side, and the echo path is estimated by a predetermined learning algorithm. Characterized in that the transmission signal is appropriately delayed and a pseudo echo signal is generated by deforming the transmission signal with a predetermined parameter, and the initial value of the parameter is set based on the frequency response characteristic selected by the selecting means. There is.

【0017】また、請求項3に係る構成にあっては、請
求項1に係るエコーキャンセラにおいて、4線路側から
2線路側に伝搬される伝送信号と2線路側から4線路側
に伝搬されるエコー信号とに基づいて、前記伝送信号に
対する前記エコー信号の遅延時間を測定する遅延時間測
定手段と、前記疑似エコー生成手段における遅延時間を
前記遅延時間測定手段によって測定された遅延時間に設
定する遅延量設定手段とを設けたことを特徴としてい
る。
Further, in the structure according to claim 3, in the echo canceller according to claim 1, the transmission signal propagated from the 4 line side to the 2 line side and the transmission signal propagated from the 2 line side to the 4 line side. Delay time measuring means for measuring the delay time of the echo signal with respect to the transmission signal based on the echo signal, and delay for setting the delay time in the pseudo echo generating means to the delay time measured by the delay time measuring means. It is characterized in that a quantity setting means is provided.

【0018】[0018]

【作用】請求項1に係る構成にあっては、記憶手段は複
数のハイブリッドの周波数応答特性を記憶し、選択手段
は4線路側から2線路側に伝搬される伝送信号と2線路
側から4線路側に伝搬されるエコー信号との相関関係に
基づいて、何れかの周波数応答特性を選択する。また、
疑似エコー生成手段は、所定の学習アルゴリズムにより
エコーパスの推定を行い、伝送信号を適宜遅延するとと
もに所定のパラメータによって変形して疑似エコー信号
を生成する。ここで、初期パラメータ設定手段は、パラ
メータの初期値を、選択手段によって選択された周波数
応答特性に基づいて設定するから、かかるパラメータは
当初から確度の高いものになる。
In the structure according to the first aspect, the storage means stores the frequency response characteristics of a plurality of hybrids, and the selection means stores the transmission signal propagated from the 4 line side to the 2 line side and the 4 line from the 2 line side. One of the frequency response characteristics is selected based on the correlation with the echo signal propagated to the line side. Also,
The pseudo echo generating means estimates the echo path by a predetermined learning algorithm, delays the transmission signal as appropriate, and deforms the transmission signal by a predetermined parameter to generate a pseudo echo signal. Since the initial parameter setting means sets the initial value of the parameter based on the frequency response characteristic selected by the selecting means, the parameter has high accuracy from the beginning.

【0019】また、請求項2に係る構成にあっては、複
数のハイブリッドの周波数応答特性が記憶され、4線路
側から2線路側に伝搬される伝送信号と2線路側から4
線路側に伝搬されるエコー信号との相関関係に基づい
て、何れかの周波数応答特性が選択される。また、所定
の学習アルゴリズムによりエコーパスの推定が行なわ
れ、伝送信号が適宜遅延されるとともに所定のパラメー
タによって変形され疑似エコー信号が生成される。ここ
で、パラメータの初期値は、選択された周波数応答特性
に基づいて設定されるから、かかるパラメータは当初か
ら確度の高いものになる。
According to the second aspect of the present invention, the frequency response characteristics of the plurality of hybrids are stored, and the transmission signal propagated from the 4th line side to the 2nd line side and the 4th line from the 2nd line side are stored.
One of the frequency response characteristics is selected based on the correlation with the echo signal propagated to the line side. Further, the echo path is estimated by a predetermined learning algorithm, the transmission signal is appropriately delayed, and a pseudo echo signal is generated by being deformed by a predetermined parameter. Here, since the initial value of the parameter is set based on the selected frequency response characteristic, the parameter has high accuracy from the beginning.

【0020】また、請求項3に係る構成にあっては、遅
延時間測定手段は伝送信号に対するエコー信号の遅延時
間を測定する。また、遅延量設定手段は、疑似エコー生
成手段における遅延時間を、遅延時間測定手段によって
測定された遅延時間に設定する。これにより、疑似エコ
ー生成手段における遅延時間は、当初から一層確度の高
いものになる。
According to the third aspect of the invention, the delay time measuring means measures the delay time of the echo signal with respect to the transmission signal. The delay amount setting means sets the delay time in the pseudo echo generating means to the delay time measured by the delay time measuring means. As a result, the delay time in the pseudo echo generating means becomes more accurate from the beginning.

【0021】[0021]

【実施例】A.実施例の構成 図1は、本発明の一実施例によるエコーキャンセラの要
部のブロック図である。この装置においては、図2のエ
コーキャンセラに加えて、初期推定回路7が設けられて
いる。なお、図示されていない部分は図2と同様に構成
されている。図1において71は遅延時間測定回路であ
り、近端音声信号Sinと遠端音声信号Routとに基
づいて遅延時間TD(図3参照)を求め、この結果を出
力する。なお、遅延時間TDを求める手法としては、例
えば、所定期間内において近端音声信号Sinのピーク
が発生する時刻と遠端音声信号Routのピークが発生
する時刻との差を求めてもよく、両信号の相互相関によ
って求めてもよい。
EXAMPLES A. Configuration of Embodiment FIG. 1 is a block diagram of a main part of an echo canceller according to an embodiment of the present invention. In this device, an initial estimation circuit 7 is provided in addition to the echo canceller of FIG. The parts not shown have the same structure as in FIG. In FIG. 1, reference numeral 71 is a delay time measuring circuit, which calculates the delay time T D (see FIG. 3) based on the near-end audio signal Sin and the far-end audio signal Rout, and outputs this result. As a method of obtaining the delay time T D , for example, the difference between the time at which the peak of the near-end audio signal Sin occurs and the time at which the peak of the far-end audio signal Rout occurs within a predetermined period may be obtained. It may be obtained by cross-correlation of both signals.

【0022】次に、75は遅延回路であり、遅延時間測
定回路71から出力された遅延時間TDだけ遠端音声信
号Routを遅延させる。72はレベル比測定回路であ
り、近端音声信号Sinと遅延された遠端音声信号Ro
utのレベルを比較し、両者の比に相当する信号を乗算
器76の一端に供給する。また、乗算器76の他端に
は、遅延された遠端音声信号Routが供給される。従
って、乗算器76からは、遅延時間およびレベルの正規
化された遠端音声信号Rout(以下、信号Rout’
という)が出力される。
Next, a delay circuit 75 delays the far-end voice signal Rout by the delay time T D output from the delay time measuring circuit 71. Reference numeral 72 denotes a level ratio measuring circuit, which is a near-end voice signal Sin and a delayed far-end voice signal Ro
The levels of ut are compared, and a signal corresponding to the ratio of the two is supplied to one end of the multiplier 76. The delayed far-end audio signal Rout is supplied to the other end of the multiplier 76. Therefore, the multiplier 76 outputs the far-end audio signal Rout (hereinafter, signal Rout ′) whose delay time and level are normalized.
Is output).

【0023】次に、74は周波数応答データベースであ
り、各種のハイブリッドの周波数応答特性を記憶してい
る。なお、電話回線用に現在用いられているハイブリッ
ドは数十種類程度であり、これら全てのハイブリッドに
ついて周波数応答特性を記憶することは容易である。7
3はスペクトラム比較回路であり、信号Rout’と近
端音声信号Sinとの相関関係に基づいて、各種の周波
数応答特性のうち現実の特性に最も近似する関係を生ず
るものを選択する。77は変換回路であり、選択された
周波数応答特性を、時間軸上の応答特性に変換する。具
体的には、周波数応答特性がタップ係数bi(数1参
照)に変換し、これらタップ係数biはエコーパス推定
/疑似エコー生成回路3のFIRフィルタのタップ係数
の初期値に設定される。
Next, 74 is a frequency response database, which stores frequency response characteristics of various hybrids. Note that there are several tens of hybrids currently used for telephone lines, and it is easy to store the frequency response characteristics of all these hybrids. 7
Reference numeral 3 denotes a spectrum comparison circuit, which selects one of the various frequency response characteristics that most closely approximates the actual characteristics, based on the correlation between the signal Rout ′ and the near-end audio signal Sin. A conversion circuit 77 converts the selected frequency response characteristic into a response characteristic on the time axis. Specifically, the frequency response characteristic is converted into tap coefficients b i (see Formula 1), and these tap coefficients b i are set to the initial values of the tap coefficients of the FIR filter of the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3.

【0024】ところで、遅延回路75を介して遅延され
た遠端音声信号Routは、エコーパス推定/疑似エコ
ー生成回路3にも供給される。従って、エコーパス推定
/疑似エコー生成回路3においては、近端音声信号Si
nと遠端音声信号Routとの間に遅延時間TD(図3
参照)が存在しないことになる。なお、遅延時間測定回
路71、レベル比測定回路72およびスペクトラム比較
回路73は、制御装置4においてダブルトークが検出さ
れている場合(ダブルトーク信号DTが出力されている
場合)は、その動作を停止する。
The far-end voice signal Rout delayed by the delay circuit 75 is also supplied to the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3. Therefore, in the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3, the near-end audio signal Si
n between the far end voice signal Rout and the delay time T D (see FIG.
(See) does not exist. Note that the delay time measuring circuit 71, the level ratio measuring circuit 72, and the spectrum comparing circuit 73 stop their operations when double talk is detected in the control device 4 (when the double talk signal DT is output). To do.

【0025】B.実施例の動作 次に、本実施例の動作を説明する。まず、遠端話者が何
らかの音声を発すると、その内容が遠端音声信号Rou
tとして遅延時間測定回路71に供給される。やがて、
これに基づくエコーである近端音声信号Sinが遅延時
間測定回路71に供給されると、遅延時間測定回路71
においては遅延時間TDが算出され、その値が遅延回路
75およびエコーパス推定/疑似エコー生成回路3に供
給される。
B. Operation of Embodiment Next, the operation of this embodiment will be described. First, when the far-end speaker utters some voice, the content of the far-end voice signal Rou
It is supplied to the delay time measuring circuit 71 as t. Eventually,
When the near-end audio signal Sin, which is an echo based on this, is supplied to the delay time measuring circuit 71, the delay time measuring circuit 71
In, the delay time T D is calculated, and the value is supplied to the delay circuit 75 and the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3.

【0026】これにより、遅延時間TDだけ遅延した遠
端音声信号Routがレベル比測定回路72に供給され
る。レベル比測定回路72は、近端音声信号Sinと遅
延された遠端音声信号Routとのレベルの比に相当す
る信号を乗算器76の一端に供給する。これにより、遅
延時間およびレベルの正規化された信号Rout’がス
ペクトラム比較回路73に供給される。
As a result, the far-end voice signal Rout delayed by the delay time T D is supplied to the level ratio measuring circuit 72. The level ratio measuring circuit 72 supplies a signal corresponding to the level ratio between the near-end audio signal Sin and the delayed far-end audio signal Rout to one end of the multiplier 76. As a result, the signal Rout ′ whose delay time and level are normalized is supplied to the spectrum comparison circuit 73.

【0027】スペクトラム比較回路73においては、信
号Rout’と近端音声信号Sinとの相関関係に基づ
いて、周波数応答データベース74に記憶された周波数
応答特性のうち最も現実の特性に最も近似するものが選
択される。選択された周波数応答特性は、変換回路77
を介してタップ係数biに変換された後、乗算器78を
介してレベル補正が行われ、エコーパス推定/疑似エコ
ー生成回路3に供給され、これによってFIRフィルタ
のタップ係数の初期値が設定される。
In the spectrum comparison circuit 73, of the frequency response characteristics stored in the frequency response database 74, the one that most closely approximates the actual characteristic is based on the correlation between the signal Rout 'and the near-end voice signal Sin. To be selected. The selected frequency response characteristic is converted by the conversion circuit 77.
After being converted to the tap coefficient b i via the multiplier 78, the level is corrected via the multiplier 78 and supplied to the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 to set the initial value of the tap coefficient of the FIR filter. It

【0028】このように、遅延回路75に対する遅延時
間TDの設定と、FIRフィルタに対するタップ係数bi
の初期値の設定とを終了した時点で初期推定回路7の動
作は終了する。以降は、エコーパス推定/疑似エコー生
成回路3において、近端音声信号Sinおよび遠端音声
信号Routに基づいて学習同定が行われ、より確度の
高いエコーパス推定を行うべく、タップ係数biが適宜
変更される。このように、本実施例によれば、遅延時間
測定回路71によって遅延回路75の遅延時間を設定す
ることができ、スペクトラム比較回路73、周波数応答
データベース74および変換回路77によってタップ係
数biの初期値を設定することができる。
As described above, the delay time T D for the delay circuit 75 is set and the tap coefficient b i for the FIR filter is set.
The operation of the initial estimation circuit 7 ends when the setting of the initial value of is finished. After that, in the echo path estimation / pseudo-echo generation circuit 3, learning identification is performed based on the near-end audio signal Sin and the far-end audio signal Rout, and the tap coefficient b i is appropriately changed in order to perform more accurate echo path estimation. To be done. As described above, according to this embodiment, the delay time of the delay circuit 75 can be set by the delay time measuring circuit 71, and the initial value of the tap coefficient b i can be set by the spectrum comparing circuit 73, the frequency response database 74 and the converting circuit 77. You can set the value.

【0029】勿論、これらの初期値によってエコーパス
の推定が完了するわけではなく、エコーパス推定/疑似
エコー生成回路3においてさらに学習を重ねる必要はあ
るが、ある程度確度の高い初期値をエコーパス推定/疑
似エコー生成回路3に与えることにより、学習結果が収
束するまでの時間をきわめて短くすることができるので
ある。さらに、本実施例によれば、遅延時間TDだけ遅
延された遠端音声信号Routが遅延回路75を介して
エコーパス推定/疑似エコー生成回路3に供給されるか
ら、エコーパス推定/疑似エコー生成回路3における学
習の負担が軽減され、一層高速かつ高精度のエコーパス
推定を行うことが可能である。
Of course, the estimation of the echo path is not completed by these initial values, and it is necessary to repeat learning in the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3. By giving it to the generation circuit 3, the time until the learning result converges can be extremely shortened. Further, according to the present embodiment, the far-end voice signal Rout delayed by the delay time T D is supplied to the echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 via the delay circuit 75. Therefore, the echo path estimation / pseudo echo generation circuit The burden of learning in 3 is reduced, and it is possible to perform echo path estimation with higher speed and higher accuracy.

【0030】C.変形例 本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、例
えば以下のように種々の変形が可能である。 エコーパス推定/疑似エコー生成回路3は学習同定法
を採用するものに限られるものではなく、カルマンフィ
ルタ等、各種のアルゴリズムを用いてもよい。
C. Modifications The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made, for example, as follows. The echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3 is not limited to the one using the learning identification method, and various algorithms such as a Kalman filter may be used.

【0031】エコーパス推定/疑似エコー生成回路3
は、最初は疑似エコー信号Yのレベルを推定した値より
も小さくするとともに、時間の経過とともに本来のレベ
ルに戻すように構成してもよい。これは、最初の段間で
は疑似エコーを正確に推定することが困難であるため、
最初から疑似エコー信号Yのレベルを高くしておくと、
かえって雑音を発生させる等の不具合を生ずるからであ
る。
Echo path estimation / pseudo echo generation circuit 3
May be configured so that the level of the pseudo echo signal Y is initially made smaller than the estimated value, and is returned to the original level with the passage of time. This is because it is difficult to accurately estimate the pseudo echo between the first stages,
If the level of the pseudo echo signal Y is increased from the beginning,
This is because a problem such as noise is generated.

【0032】上記実施例においては、遠端話者の発し
た音声に基づいてエコーパスの推定を行ったが、他の信
号を用いてエコーパスの推定を行ってもよい。例えば、
近端発呼の場合はリングバックトーンを用いてエコーパ
スを推定し、遠端発呼の場合は近端側のオフフックが発
生した直後にハイブリッドにトレーニング信号を送信
し、これらに基づいてエコーパスを推定してもよい。こ
れにより、近端話者および遠端話者が実際に通話を開始
した際には、既に確度の高いエコーパス推定が完了する
ことになるからである。
In the above embodiment, the echo path is estimated based on the voice uttered by the far-end speaker, but the echo path may be estimated using another signal. For example,
In the case of near-end calling, the ring back tone is used to estimate the echo path, and in the case of far-end calling, the training signal is sent to the hybrid immediately after the near-end side off-hook, and the echo path is estimated based on these. You may. As a result, when the near-end speaker and the far-end speaker actually start talking, the highly accurate echo path estimation will be completed.

【0033】上記実施例においては、遅延回路75を
介して遅延された遠端音声信号Routがエコーパス推
定/疑似エコー生成回路3に供給されたが、遅延されて
いない遠端音声信号Routをエコーパス推定/疑似エ
コー生成回路3に供給してもよい。この場合には、遅延
時間測定回路71で測定された遅延時間TDだけ、エコ
ーパス推定/疑似エコー生成回路3の内部で遠端音声信
号Routを遅延させるとよい(具体的には、数1にお
いて、対応するタップ係数biを「0」にするとよ
い)。これにより、遅延時間TDが変動した場合におい
ても、エコーパス推定/疑似エコー生成回路3内部の学
習によって、疑似エコーパスを変動後の遅延時間TD
追従させることが可能になる。
In the above embodiment, the far-end voice signal Rout delayed by the delay circuit 75 is supplied to the echo path estimation / pseudo-echo generation circuit 3, but the non-delayed far-end voice signal Rout is echo path estimated. / It may be supplied to the pseudo echo generation circuit 3. In this case, the far-end voice signal Rout may be delayed inside the echo path estimation / pseudo-echo generation circuit 3 by the delay time T D measured by the delay time measurement circuit 71 (specifically, in Expression 1. , And the corresponding tap coefficient b i should be set to “0”). Accordingly, when the delay time T D is varied also by the echo path estimation / echo replica generation circuit 3 inside the learning, it is possible to follow the delay time T D after variation pseudo echo path.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、この発明のエコー
キャンセラおよびエコーパス推定方法によれば、疑似エ
コー生成時における遅延時間を予め設定し、またはパラ
メータの初期値を確度の高いものに設定することができ
るから、高速かつ高精度のエコーパス推定を行うことが
可能である。
As described above, according to the echo canceller and the echo path estimation method of the present invention, the delay time when generating the pseudo echo is set in advance, or the initial value of the parameter is set to a highly accurate one. Therefore, it is possible to perform high-speed and highly accurate echo path estimation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例のエコーキャンセラの要部を示すブロ
ック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of an echo canceller according to an embodiment.

【図2】従来のエコーキャンセラのブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of a conventional echo canceller.

【図3】エコーの波形図である。FIG. 3 is a waveform diagram of an echo.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 エコーパス推定/疑似エコー生成回路(疑似エコー
生成手段) 7 初期推定回路(選択手段) 71 遅延時間測定回路(遅延時間測定手段、遅延量設
定手段) 74 周波数応答データベース(記憶手段) 75 遅延回路(遅延量設定手段)
3 Echo path estimation / pseudo echo generation circuit (pseudo echo generation means) 7 Initial estimation circuit (selection means) 71 Delay time measurement circuit (delay time measurement means, delay amount setting means) 74 Frequency response database (storage means) 75 Delay circuit ( Delay amount setting means)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 4線路を通じて送られる音声と2線路を
通じて送られる音声との間の伝送を行う電話回線網に設
けられるエコーキャンセラにおいて、 複数のハイブリッドの周波数応答特性を記憶する記憶手
段と、 4線路側から2線路側に伝搬される伝送信号と2線路側
から4線路側に伝搬されるエコー信号との相関関係に基
づいて、何れかの前記周波数応答特性を選択する選択手
段と、 所定の学習アルゴリズムによりエコーパスの推定を行
い、前記伝送信号を適宜遅延するとともに所定のパラメ
ータによって変形して疑似エコー信号を生成する疑似エ
コー生成手段と、 前記パラメータの初期値を、前記選択手段によって選択
された周波数応答特性に基づいて設定する初期パラメー
タ設定手段とを具備することを特徴とするエコーキャン
セラ。
1. An echo canceller provided in a telephone network that performs transmission between voices transmitted through four lines and voices transmitted through two lines, and storage means for storing frequency response characteristics of a plurality of hybrids. Selecting means for selecting one of the frequency response characteristics based on a correlation between a transmission signal propagating from the line side to the two line side and an echo signal propagating from the two line side to the four line side; The echo path is estimated by a learning algorithm, the transmission signal is appropriately delayed, and a pseudo echo generating unit that deforms by a predetermined parameter to generate a pseudo echo signal, and an initial value of the parameter is selected by the selecting unit. And an initial parameter setting means for setting based on frequency response characteristics.
【請求項2】 4線路を通じて送られる音声と2線路を
通じて送られる音声との間の伝送を行う電話回線網に対
してエコーパスの推定を行うエコーパス推定方法におい
て、 複数のハイブリッドの周波数応答特性を記憶し、 4線路側から2線路側に伝搬される伝送信号と2線路側
から4線路側に伝搬されるエコー信号との相関関係に基
づいて何れかの前記周波数応答特性を選択し、 所定の学習アルゴリズムによりエコーパスの推定を行
い、前記伝送信号を適宜遅延するとともに所定のパラメ
ータによって変形して疑似エコー信号を生成し、 前記パラメータの初期値を、前記選択手段によって選択
された周波数応答特性に基づいて設定することを特徴と
するエコーパス推定方法。
2. An echo path estimation method for estimating an echo path for a telephone network for transmitting between a voice transmitted through four lines and a voice transmitted through two lines, wherein frequency response characteristics of a plurality of hybrids are stored. Then, one of the frequency response characteristics is selected based on the correlation between the transmission signal propagated from the 4th line side to the 2nd line side and the echo signal propagated from the 2nd line side to the 4th line side, and predetermined learning is performed. An echo path is estimated by an algorithm, the transmission signal is appropriately delayed, and a pseudo echo signal is generated by modifying the transmission signal with a predetermined parameter, and the initial value of the parameter is based on the frequency response characteristic selected by the selecting means. An echo path estimation method characterized by setting.
【請求項3】請求項1に係るエコーキャンセラにおい
て、 4線路側から2線路側に伝搬される伝送信号と2線路側
から4線路側に伝搬されるエコー信号とに基づいて、前
記伝送信号に対する前記エコー信号の遅延時間を測定す
る遅延時間測定手段と、 前記疑似エコー生成手段における遅延時間を前記遅延時
間測定手段によって測定された遅延時間に設定する遅延
量設定手段とを設けたことを特徴とするエコーキャンセ
ラ。
3. The echo canceller according to claim 1, wherein the transmission signal is transmitted based on the transmission signal propagated from the 4 line side to the 2 line side and the echo signal propagated from the 2 line side to the 4 line side. Delay time measuring means for measuring the delay time of the echo signal, and delay amount setting means for setting the delay time in the pseudo echo generating means to the delay time measured by the delay time measuring means. Echo canceller.
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