JPH07503109A - エコー抑止に用いる適応フィルタの不要なパラメータ・ドリフトの危険性を減少させる装置 - 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】 エコー抑止に用いる適応フィルタの不要なパラメータ・ドリフトの危険性を減少 させる装置 技術分野 本発明は、エコー抑止に用いられ、かつ４線ループの受信ブランチと送信ブラン チとの間に結合された適応フィルタのパラメータの不要なドリフトの危険性を減 少させる装置に関係し、この場合、差信号は２線／４線ハイブリツドを介して送 信ブランチへ渡される信号からフィルタからの補償信号を減算することにより送 信ブランチで発生される。

技術分野 ４線ループの２線／４線ハイブリツド中の適応フィルタの助けにより適応エコー 抑止が行われている電話装置では、ある動作条件下では、いわゆるバースティン グが発生する。４線ループは遠端での減衰か低い時、ループの遠端を介して適応 フィルタの出力から、その人力への帰還を含むため、この現象が発生する。ルー プの近端から狭帯域信号を送信する時、たとえフィルタ・パラメータの設定が良 好であっても、すなわち、たとえフィルタが収束している時でさえも、フィルタ 入力信号とフィルタの出力側に形成される差信号との間に相関がそれゆえ見い出 される。この相関により、４線ループの自励発振を生じるようにフィルタ・パラ メータはドリフトする。バースティングが発生すると、ループは短時間の間、自 励発振するが、より長い中間的時間の間、実質的にエコーを抑止する。正弦波ト ーンのような周期信号を送信する時、自励発振の危険性は特に明白である、何故 ならトーンはたとえ遅延した後でもそれ自身と強く相関し′Ｃいるからである。

１・−ンは、例えばモデム、ファクシミリ装置から、そしてＤＴＭＦ信号（２重 トーン多重周波数）と関連して送信される。

バースティング現象とバースティングの危険性を減少させる方法は、ダブり二一 、ニー　セサレス、シー、アール、ジョンソン、ジュニア、シー、イー、ローア 著の「適応ハイブリッドのバースティングＪ　１９８９年８月ＩＥＥＥ通信学会 誌第３７巻′＄８号７９１−７９９頁と、ゼット、ディン、シー、アール、ジョ ンソン、ジュニア、ダブり二一、ニー、セサレス著のｒＪ応エコー抑止の周波数 依存ハースティングと２重送話検出器を用いたその防止」国際適応制御信号処理 学会誌第４巻２１９−２３６頁に記述されている。

バースティングの危険性を減少させる提案の方法は、いわゆる２重送話検出器を 使用する。この踵の検出器は、近端加入者からの信号か進行中であることを検出 し、前記信号を検出した時、エコー・フィルタ・パラメータの更新を中断する意 図のものである。しかしながら、信頼できる２重送話検出器を構成することは困 難である。たとえ近端加入者からの比較的弱い信号でもエコー・フィルタの設定 に大きく影響し、自励発振を生しることかわかっている。さらに、何らかの理由 で開始した自励発振が２重送話として検出される危険性がある。これはフィルタ ・パラメータの更新の中断を生じ、それゆえ自励発振は持続し、これは当然受は 入れられない。

発明の開示 本発明の目的は、前述のように使用される適応フィルタのパラメータの不要なＦ ’　ＩＪフトの危険性を減少させる装置を提供することである。従って、本発明 の装置は、入力信号として送信ブランチで差信号を受信し、少なくともループの 近端からの狭帯域（４４号の送信ど関連して、受信ブランチに現われる信号から 減算される補償信号を形成する適応フィルタを含む。送信ブランチの差信号と適 応エコー・フィルタの入力信号との間の相関を最小にするようにフィルタは更新 される。

本装置に使用されるフィルタは相対的に小さいか、エコー・フィルタ・パラメー タの不要なドリフトの危険性を著しく減少させる。例えば、１つ以上の単一トー ンを含む狭帯域信号を送信する時には相対的に小さいフィルタで相関を著しく減 少させるのに十分であるが、一方、例えば音声信号の様な広帯域信号を送信する 時には、ループの遠端を経由したエコー路で生じる遅延のため相関は最初から既 に低い。

本発明は以下の請求の範囲に記載した特徴により特徴づけられる。

図面の簡単な説明 本発ｎＪＪは図面を参照して以下に詳細に説明されるが、第１図は適応エコー抑 止用のフィルタを存する４線ループを含む装置を図示する。第２図は本発明によ る装置を追加した第１図に示した種類の装置を図示する。第３図は本発明の効果 をさらに改良する装置も含む第２図に示した装置の一部を図示する。

発明の最良の実施態様 第１図は、適応エコー抑止用のディジタルフィルタを有する従来の４線ループを 含む装置を図示する。この装置は、又ループの近端の２線導体１１とループの遠 端の別の２線導体１２を含む。ケーブルの各々は、それぞれ各２線／４線ハイブ リツド１３．１４に接続される。ディジタルフィルタ１５は、ハイブリッド１３ の送信ブランチＩ６と受信ブランチエアとの間に接続される。補償信号は、フィ ルタ人力信号Ｘにより発生される。この補償信号は、エコー評価を含み、減算装 置１８て近端ハイブリッド川３から送信ブランチへ渡された信号から減算され、 これにより送信ブランチの差信号Ｅを形成する。フィルタ入力信号Ｘと差信号Ｅ との間の相関を最小とするように何らかの既知方法にしたがって、フィルタ・パ ラメータは更新される。フィルタを更新するこれらの装置は矢印１９により記号 的に図示されている。

ある程度の遅延は各伝送方向に常に見出される。両方向の遅延は図面では２つの 各遅延装置２０．２１により表わされる。

以上から明らかなように、ループの遠端、すなわちハイブリッド１４ての減衰が 少ないときに差信号Ｅはエコーフィルタの入力信号Ｘとの相関を有する。これは 、たとえ、フィルタが収束している時、フィルタ・パラメータの設定が良好であ ることを意味していても起きつる。この相関は、フィルタ・パラメータの不要な ドリフトを生じ、これはいわゆるハースティングを発生させる。１・−ン信号の 時には、ハースティングにより発生する自励発振は新たな１・−ンを発生させ、 これは誤った情報伝送を発生させやすい。

第２図は、本発明による装置の１例を追加した第１図による装置を図示する。

第１図の図面に含まれる装置は、第２図の図面で前に使用したものと同一の参照 符号により識別される。

追加の装置は、いわゆるｌＴ−備子を用いる適応ディジタルフィルタを含み、こ の入力は減算装置１８の下流の送信ブランチ１６に接続され、従って入力信号と して差信号Ｅを受信する。フィルタの出力は受信ブランチエアの減算装置２６の マイナス入力に接続される。ハイブリッド１４から受信した信号とフィルタで形 成された補償信号により差信号Ｘ゛が受信ブランチの減算装置２６で発生される 。

矢印２７はフィルタパラメータを更新する装置を記号化している。

更新装ｒｉ２７は、予測子フィルタ２５の人力信号Ｅと差信号Ｘ′　との間の相 関を最小とするよう既知の方法にしたがって更新される。フィルタのサイズは、 未知の位相と振幅の限定された数の正弦波トーンを含む信号を基本的に抑止する よう都合良く適合される。例えば、２つのトーンから構成される信号を抑止する ためには、フィルタは４個のフィルタ・パラメータを必要とする、すなわち４次 のフィルタが必要である。このようなフィルタは、中でもいわゆるＤＴＭＦ信号 に関連して送信される２重１・−ンを抑止することを可能とする。２個のパラメ ータのみをイ■するフィルタ、いわゆる２次のフィルタは、単一トーンを抑止す るのに十分である。

フィルタ２５の入力信号Ｅ、例えば上記による１つ又は２つの正弦波トーンは２ 線導体ＩＩからの近端信号から得られることに注意されたい、何故なら縁端Ｉ２ から受信した信号からのエコーは、エコーフィルタ１５と減算装置１８のたすけ により抑止されているからである。

予測子フィルタ２５は、エコーフィルタ１５に相対的に近接して、すなわぢ近端 ハイブリ類き１３に相対的に近接して接続されていることにも注意すべきである 。図面から、２つの伝送方向の遅延を表わす遅延素子２０．２１はフィルタ２５ と遠端ハイブリッド１４との間に配置されていることかわかる。遠端／％イブリ ッドを経由して４線ループに大きく未知な遅延が導入されるため、音声信号のよ うな広帯域信号をこのように結合したフィルタで抑止することは不可能である。

近端から広帯域信号を送信する時、フィルタ・パラメータの価はＯで、フィルタ は自身を切り離したことを意味している。しかしながら、上記から明らかなよう 身とは比較的無相関だからである。−例として、しかしながら、エコーとして返 される音声信号は一瞬後に送信される「連続」音声信号とは低い相関を有してい ることを説明しておく。

エコーキャンセラは、近端ハイブリッドに非常に近接して接続されてもよい。

例えば、エコーキャンセラはハイブリッドと同じ回路基板に取付けてもよく、こ の配置は通常適応ハイブリッド又は適応バランスと呼ばれる。ハイブリッドとフ ィルタとの間で最大でも非常に小さな遅延しか生じないため、このような場合に は相対的に小さく簡単なエコーフィルタで十分である。エコーキャンセラは、ま た例えば長距離接続の場合に上述の場合により近端ハイブリッドから離れた距離 の所に取付けてもよい。しかしながら、このような場合でも縁端ハイブリッドへ の距離は、近端ハイブリットへの距離より相当大きい。衛星を経由して設定され た接続が、このような接続の例である。エコーキャンセラが近端ハイブリッドか ら距離をおいているとき、使用するエコーフィルタは、より大きな遅延が発生す るため、これ以外の場合に必要とされるものより大きくなければならない。本発 明は、これらの両方の場合、すなわちエコーキャンセラを取付ける場所に係わら ず適用可能であることを言及しておく。

第３図の実施例は、第２図に図示した装置を含み、前記装置の一部のみと本発明 の装置の効果を改良する装置を図示しである。これらの装置は２重送話検出器２ ９を含む。この検出器は、受信ブランチ１７の信号Ｘ′の信号レベルを送信ブラ ンチ１６の信号と比較する機能のレベル比較装置を含む。２重送話は、例えば、 受信ブランチの信号レベルか送信ブランチの信号レベルより６ｄＢ未満の時に存 在するものとして定義してもよい。当然、２重送話検出は、上述のものとは異な る方法でも実行可能である。

２重送話を検出したかどうかに応して、すなわち近端加入者からの信号が進行中 かどうかに応して、レベル比較装置の出力に第１または第２の出力信号が発生さ れる。出力信号は、２つの制御信号を発生する装置３０へ渡される。これらの制 御信号は、各々エコーフィルタ１５と予測子フィルタ２５へ渡され、その目的は フィルタを更新する速度を制御することである。この制御は、２重送話を検出し たときにエコーフィルタ１５のパラメータの更新を中断しないように実施される 、何故なら、このような中断は自励発振の危険性を生しるからである。代りに、 予測子フィルタ１５がエコーフィルタより迅速に更新され収束するようエコーフ ィルタの更新が遅らされる。近端信号が検出されない場合には、エコーフィルタ が予測子フィルタより迅速に更新されるよう前記フィルタの更新速度か代りに制 圓さ第１る。フィルタ更新速度の変更は、制御信号に従う更新過程に用いられる ステップ−ｊ法を適切に変更することにより実行可能である。

本発明は図示し説明した実施例に限定されるものではなく、以下の請求の範囲の 範囲内で１じ正が行いうろことを理解すべきである。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．適応フィルタのパラメータの不要なドリフトの危険性を減少させる装置にお いて、適応フィルタ（１５）はエコー抑止に用いられ、かつ４線ループの受信ブ ランチ（１７）と送信ブランチ（１６）との間に結合され、２線／４線ハイブリ ッド（１３）を経由して送信ブランチへ渡される信号からフィルタからの補償信 号を減算（１８）することにより差信号（Ｅ）を送信ブランチに発生し、送信ブ ランチ（１６）と受信ブランチ（１７）との間に結合されて前記差信号（Ｅ）か ら第２の補償信号を発生する意図の適応フィルタ（２５）と、遠端から受信した 信号から第２の補償信号を減算することにより第２の差信号（Ｘ′）を発生する 装置（２６）と、送信ブランチの差信号（Ｅ）と第２の差信号（Ｘ′）との間の 相関を最小にするようにこの後者のフィルタ（２５）のパラメータを更新する装 置（２７）と、を含む適応フィルタのパラメータの不要なドリフトの危険性を減 少させる装置。
2. ２．請求の範囲１の装置において、第２の補償信号を発生する意図のフィルタ（ ２５）は、近端から送信ブランチへ渡された信号が最大いくつかの単一正弦波ト ーンから構成されている時に前記相関が基本的に存在しなくなることを十分保証 できるサイズを有する装置。
3. ３．請求の範囲２の装置において、第２の補償信号を発生する意図のフィルタ（ ２５）は４次フィルタであり、近端から送信ブランチへ渡された信号が最大２つ の正弦波トーンから構成されている時に前記相関が基本的に存在しなくなる装置 。
4. ４．請求の範囲１−３の装置において、近端加入者からの信号を検出する装置（ ２９）と、近端加入者からの信号を検出した時にエコー抑止に用いるフィルタ（ １５）が第２の保証信号を発生する意図のフィルタ（２５）よりゆっくりと更新 されるように、またこの逆を実行するように前記２個の適応フィルタ（１５、２ ５）の更新速度を制御する機能の制御信号を発生する装置（３０）と、をさらに 含む装置。