JPH0787406B2 - エコ−キヤンセラ− - Google Patents

エコ−キヤンセラ−

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JPH0787406B2
JPH0787406B2 JP17011287A JP17011287A JPH0787406B2 JP H0787406 B2 JPH0787406 B2 JP H0787406B2 JP 17011287 A JP17011287 A JP 17011287A JP 17011287 A JP17011287 A JP 17011287A JP H0787406 B2 JPH0787406 B2 JP H0787406B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 ダブルトーク検出機能を有するエコーキャンセラーに関
し、 エコー制御状態及びエコー経路損失にかかわらず正確に
ダブルトーク検出が行えることを目的とし、 瞬時値比較判定回路において、受話電力と残留エコー電
力との差に対応した閾値を作るための可変係数を用い、
固定係数に関係なく少なくとも可変係数と受話電力との
積が残留エコー信号より小さければダブルトーク検出出
力を発生するように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、エコーキャンセラーに関し、特にダブルトー
ク検出機能を有するエコーキャンセラーに関するもので
ある。
エコーキャンセラーは、受信信号のうちエコーとして送
信側に回り込んでしまう信号成分を、エコー経路の推定
インパルス応答と受信信号との畳み込みにより擬似エコ
ー号を生成し、この擬似エコー信号を送信信号から差し
引くことにより消去するものとして良く知られている
が、遠端話者と近端話者が同時に話始めるダブルトーク
時には、送信側入力と残留エコーの値が大きくなってし
まい、インパルスの推定を続けていくと推定インパルス
は実際のインパルスとは全く異なった値になってしま
う。
このため、エコーキャンセラーには、このダブルトーク
状態を検出し且つこれに対処できる機能が必要となる。
〔従来の技術〕
第4図には、ダブルトーク検出機能を有するエコーキャ
ンセラーが示さてれており、1は受話路の受信信号を複
数個のディジタル遅延線により遅延させ更にこれらに組
み合わされたタップ係数を乗算して送話路の信号に加え
られる擬似エコー信号を発生する擬似エコー信号発生回
路、2は擬似エコー信号と送話路の信号との残差からエ
コー識別を行って擬似エコー信号発生回路1のタップ係
数を制御する擬似エコー制御回路、3は受話路50の電力
を検出する受話電力検出器、4は送話路52の電力を検出
する送話電力検出器、5は受話電力検出器3の出力と送
話電力検出器4の出力とを比較する電力比較判定回路、
6は受話電力検出器3の出力に所定ディメンジョンの定
数を乗じて電力から換算して得た瞬時値(例えば電圧
値)と残留エコーの瞬時値(電圧値)の絶対値|SouT|と
を比較する瞬時値比較判定回路で電力比較判定回路5と
ともにダブルトーク検出回路を構成するもの、そして7
は判定回路5又は6の出力を受けてエコー制御回路2に
与えるオアゲートである。
電力比較判定回路5は、受話より送話の電力レベルの方
が高い時、又は前者が後者より低くても通常の回線レベ
ル減衰以上の値を示した時、電力差があるとして判定す
るもので、第5図に具体的な回路が示されているよう
に、受話電力検出器3で検出された受話路の電力と、送
話電力検出器4の出力との電力差を差検出回路31で検出
し、検出された電力差を、エコー経路の所定減衰値に対
応する閾値と比較器32で比較する。この場合、送話電力
の方が受話電力より大きければ差検出回路31は負の信号
を発生するので、比較器32は正の信号、即ち、電力差検
出信号(前段階のダブルトーク検出信号に相当する)を
出力し、一方、送話電力の方が受話電力より小さければ
両者の電力差信号(正)が差検出回路31より発生され、
比較器32で正の閾値(例えば6dB)と比較されて閾値よ
り小さければやはり、正の電力差検出信号としてエコー
制御回路2に送られてそのときのタップ係数に固定制御
し、インパルス応答の推定を止める。
また、瞬時値比較判定回路6は第6図に示すように、受
話電力PRINに固定係数CF(これは電力を瞬時値に換算す
るための係数である)を乗じて得たPRIN・CFと残留エコ
ー信号の絶対値|SOUT|との関係がPRIN・CF<|SOUT|とな
った状態を判定部Jでダブルトーク状態と判定してオア
ゲート7を介してダブルトーク検出信号を発生する。こ
の瞬時値比較判定回路6では、固定係数CFをエコーキャ
ンセラーの収束前の初期状態と収束後の定常状態に応じ
て、例えばそれぞれ−6dBと−26dBとに切り替えて用い
ている。尚、初期状態と定常状態の判別は判定部Jにお
いて、送信電力PSINと残留エコー電力PSOUTとの対数比2
0log PSIN/PSOUT(これはERLEと呼ばれる)が20dBより
小さい時を初期状態、それ以外を定常状態と判定するの
が普通である。
このようにダブルトークを検出するために、2種類の比
較判定回路を用いる理由は、電力比較判定のみでダブル
トーク検出を行うとエコー経路の遅延時間に起因した検
出遅延を瞬時値での比較判定で補うためである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
このような従来のエコーキャンセラーを用いた場合、
エコー制御の収束過程での残留エコーの瞬時値|SouT|が
大きな状態において、瞬時値比較判定回路に用いる瞬時
値換算係数CFが一定であると、ダブルトークの検出を誤
ってしまう、収束後の定常制御動作においても回線に
よってエコー経路自体の損失が異なるのでダブルトーク
状態を正しく検出することができない、という問題点が
あった。
従って、本発明は、エコー制御状態及びエコー経路損失
にかかわらず正確にダブルトーク検出が行えるエコーキ
ャンセラーを実現することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は上記の目的を達成するための本発明のエコーキ
ャンセラーを概念的に示した図で、第5図と同じ符号は
同じ部分を示しており、本発明では特に残留エコー信号
から残留エコー電力を求めて瞬時値比較判定回路6に与
える残留エコー電力算出回路10を設け、そして、瞬時値
比較判定回路6が、受話電力と残留エコー電力との差に
対応した閾値を作るための可変係数を用い、固定係数と
受話電力との積と残留エコー信号との大小に関係なく少
なくともその可変係数と受話電力との積が残留エコー信
号より小さければダブルトーク検出出力を発生するよう
に構成している。
〔作用〕
本発明を示す第1図において、残留エコー電力算出回路
10では残留エコー信号から残留エコー電力を求めて瞬時
値比較判定回路6に与える。瞬時値比較判定回路6で
は、その残留エコー電力がエコー制御収束前後の初期状
態又は定常状態におけるエコー損失の影響を受けること
を考慮して受話電力と残留エコー電力との差に対応した
閾値を作るための可変係数を用いる。即ち、固定係数と
受話電力との積が残留エコー信号に対してどのようなも
のであっても少なくともこの可変係数と受話電力との積
が残留エコー信号より小さければダブルトーク状態と判
定して当該出力を発生する。
〔実 施 例〕
以下、本願発明に係るエコーキャンセラーの実施例を説
明する。
第2図は、第1図に概念的に示した本発明のエコーキャ
ンセラーに用いられる瞬時値比較判定回路6の一実施例
を示しており、この実施例では、その他の構成部分は第
6図に示した従来のものと同様のものを用いることがで
きる。
まず、第2図の回路動作を説明する。
受話電力PRINは可変係数CAと乗算器61で乗算されてPRIN
・CAとなり、更に減算器62で残留エコー信号SOUTの絶対
値との差である|SOUT|−PRIN・CAを求めて判定部60に送
られるとともに、受話電力PRINは固定係数CAと乗算器63
で乗算され減算器64で残留エコー信号の絶対値|SOUT|か
ら引かれて判定部60に送られる。
一方、係数CAと受話電力PRINの積PRIN・CAは減算器65で
残留エコー電力算出回路10からの残留エコー電力PSOUT
との差PRIN・CA−PSOUTがとられ、これを正規化するた
めにまず演算器66で受話電力PRINの逆数1/PRIN(=αと
する)を算出しておき、乗算器67で乗算して(PRIN・CA
−PSOUT)/PRINを得る。但し、この演算器66は判定部60
からの制御信号によりα=0となる。そして、乗算器67
の出力は加算器68で乗算器69の出力と加算される。この
乗算器69の出力は判定部60からのβ値(1又は1より小
さい一定値)と1つ前のサンプリング時点での加算器68
の出力を保持した保持回路70の出力値とを掛けたもので
ある。
加算器68の出力は乗算器71で一定値B(例えば−0.49
5)と掛け合わされ更に加算器72で一定値A(例えば
1)に加えられて可変係数CAとなる。尚、判定部60には
残留エコー信号の絶対値|SOUT|が与えられているが、こ
れは判定部60において残留エコー電力PSOUTに変換され
て下記の如く使用される。
次に、第2図の判定部60の動作を第3図に示した状態遷
移図を参照して説明する。
このエコーキャンセラーが動作を開始した時点では係数
CAは最大の0dBの値を有している。
まず、収束前の初期状態であるか収束後の定常状態であ
るかを判定するため、第6図について述べたように判定
部60において送信電力PSINと残留エコー電力PSOUTとに
より判定する。この結果、初期状態と判定された時、減
算器62の出力から|SOUT|>PRIN・CAと判定されれば、判
定部60はダブルトーク状態(モードの初期状態)と判
定してオアゲート7を介してダブルトーク検出信号を擬
似エコー制御回路2に与え、擬似エコー信号発生回路1
のタップ係数の更新を止めるとともに、判定部60はβを
“1"にしαを“0"にして係数CAの更新を停止する。これ
は、係数CAを受話電力PRINと残留エコー電力PSOUTとの
差に対応した閾値を作るための可変係数として用いたの
で、初期状態における現在の係数CAを受話電力PRINに掛
けても残留エコー信号の絶対値|SOUT|よりも小さい時は
ダブルトーク状態を示すことになるからである。
反対に|SOUT|≦PRIN・CAと判定されれば、エコー制御動
作が開始した時点に近い受信側通話モード(モードの
初期状態)にあるとしてβを“1"に設定すると共にαを
演算器66から1/PRINとして出力させる。これにより、加
算器68と保持回路70と乗算器69とで構成されるループに
より乗算器71への入力はサンプリング毎に大きくなる。
これに一定値Bが掛けられて加算器72で一定値Aに加算
されると可変係数CAは小さくなる。即ち、エコー制御動
作による収束が進むに連れて、|SOUT|は小さくなるた
め、PRIN−PSOUTは大きくなり、従って、可変係数CAは0
dBから徐々に小さくなって行く。このように可変係数CA
は、例えば100(0dB)≧CA≧10−40/20(−40dB)の値
を取り得るものである。
このように、収束前の初期状態(モード,における
初期状態)では係数CAが比較的大きい値を取るため、上
記の2つの状態しかなく、固定係数CFは使用されない。
収束後と判定された定常状態時には、可変係数CAだけで
なく固定係数CFも考慮される。これは、通常、固定係数
CFが例えば−26dBのように小さい値に設定されている
が、可変係数CAも受信側通話モードでは小さくなって
行くので、誤って小さな値を取り続ける場合を防ぐため
である。
従って、判定部60においては、減算器62及び64の出力か
ら、|SOUT|≦PRIN・CA且つ|SOUT|≦PRIN・CFのとき受信
側通話モードとして係数CAを減少させる。
一方、|SOUT|>PRIN・CAで|SOUT|≦PRIN・CFのときは、
ダブルトーク状態であるが不確定な領域にあると見做
してエコー制御(タップ係数の更新)は止めるが、係数
CAが例えば−30dBとなり係数CFよりも小さくなり過ぎて
|SOUT|>PRIN・CAとなっている可能性があるために、判
定部60はβを“1"より小さい値(例えば0.995)に設定
し、αを“0"にすることにより係数CAを少しづつ大きく
して行く。
また、|SOUT|>PRIN・CAで|SOUT|>PRIN・CFのときは、
完全にダブルトーク状態であり判定部60からはαを
“0"とし、βを“1"とすることにより係数CAの更新並び
にエコー制御を止める。
尚、受信電力PRINが一定の閾値TP(例えば−45dBm0)よ
り小さい場合は、送信側通話又は無通話モードである
とみなしてやはり係数CAの更新を止める。
このように、瞬時値比較判定回路6がその判定部60から
ダブルトーク検出信号を発生するのは、制御状態が初期
状態であろうと定常状態であろうと、少なくとも|SOUT|
>PRIN・CAの関係が成立すればよいことが分かる。
尚、第3図では、残留エコー信号の絶対値に対して、P
RIN・CFが小さく且つPRIN・CAが大きい場合を記載して
いないが、この理由は次のとおりである。
上記の説明では、PSINとPSOUTの対数比(ERLE)をもと
に、 ERLE<20dBの時は初期状態 ERLE≧20dBの時は定常状態 と判断している。
また、上記の適応係数CAはPRINとPSOUTの対数比に準じ
た値となり、通常エコーの発生源である2線4線変換器
等では6dB以上の損失(エコー経路損失)が発生し得
る。
従って、定常状態では、CA≦−20dB+エコー経路損失≦
−26dBが成り立つ。
初期状態では適応係数CAのみを使用し、定常状態では適
応係数CAと固定係数CFを併用すると共にCFは−26dBとし
ているので、CF及びCAを併用する定常状態では、CA≦−
26dB=CFとなり、残留エコー信号の絶対値に対して、P
RIN・CFが小さく且つPRIN・CAが大きい場合は生じない
からである。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明のエコーキャンセラーによれば、
瞬時値比較判定回路において、受話電力と残留エコー電
力との差に対応した閾値を作るための可変係数を用い、
固定係数に関係なく少なくともその可変係数と受話電力
との積が残留エコー信号より小さければダブルトーク状
態と判定するように構成したので、収束前後を問わず、
またエコー経路損失にも影響されずに最適なダブルトー
ク検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係るエコーキャンセラーの原理ブロッ
ク図、 第2図は本発明に係るエコーキャンセラーに用いられる
瞬時値比較判定回路の一実施例を示すブロック図、 第3図は瞬時値比較判定回路に用いられる判定部の制御
状態を示す図、 第4図は従来のエコーキャンセラーを示すブロック図、 第5図は第4図のエコーキャンセラーに用いられるダブ
ルトーク検出回路を示す回路図、 第6図は従来の瞬時値比較判定回路の一例を示すブロッ
ク図、である。 第1図において、 1……擬似エコー信号発生回路、 2……エコー制御回路、 3……受話電力検出器、 4……送話電力検出器、 5……電力比較判定回路、 6……瞬時値比較判定回路、 7……オアゲート、 10……残留エコー電力算出回路。 尚、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】受信信号から擬似エコー信号を発生して送
    信信号中のエコー信号を消去するための擬似エコー信号
    発生回路(1)と、該エコー信号より該擬似エコー信号
    を減じた残留エコー信号から該発生回路(1)のタップ
    係数を制御するエコー制御回路(2)と、受話電力検出
    器(3)と、送話電力検出器(4)と、該受話電力と送
    話電力とを比較する電力比較判定回路(5)と、該受話
    電力と瞬時値換算固定係数との積と該残留エコー信号と
    を比較する瞬時値比較判定回路(6)と、両判定回路
    (5,6)の出力を入力してダブルトーク検出信号として
    該エコー制御回路(2)に与えて制御するオアゲート
    (7)とを備えたエコーキャンセラーにおいて、 該残留エコー信号から残留エコー電力を求めて該瞬時値
    比較判定回路(6)に与える残留エコー電力算出回路
    (10)を設け、該瞬時値比較判定回路(6)が、該受話
    電力と該残留エコー電力との差に対応した閾値を作るた
    めの可変係数を用い、前記固定係数と前記受話電力との
    積と前記残留エコー信号との大小に関係なく少なくとも
    該可変係数と該受話電力との積が該残留エコー信号より
    小さければダブルトーク検出出力を発生するものである
    ことを特徴としたエコーキャンセラー。
  2. 【請求項2】前記瞬時値比較判定回路(6)が、前記送
    信信号と該残留エコー信号との電力比が所定値より小さ
    い収束前の初期状態と判定した時、前記可変係数と前記
    受話電力との積が該残留エコー信号より大きければ受信
    側通話モードとして前記可変係数を減少させる特許請求
    の範囲第1項に記載のエコーキャンセラー。
  3. 【請求項3】前記瞬時値比較判定回路(6)が、前記送
    信信号と前記残留エコー信号との電力比が所定値以上で
    ある収束後の定常状態と判定した時、前記固定係数と前
    記受話電力との積が前記残留エコー信号より大きく且つ
    前記可変係数と前記受話電力との積が前記残留エコー信
    号より大きければ、受信側通話モードとして前記可変係
    数を減少させる特許請求の範囲第1項に記載のエコーキ
    ャンセラー。
  4. 【請求項4】前記瞬時値比較判定回路(6)が、前記送
    信信号と前記残留エコー信号との電力比が所定値以上で
    ある収束後の定常状態と判定した時、前記固定係数と前
    記受話電力との積が前記残留エコー信号より大きく且つ
    前記可変係数と前記受話電力との積が前記残留エコー信
    号より小さければ、ダブルトークの不確定状態として前
    記可変係数を増大させる特許請求の範囲第1項に記載の
    エコーキャンセラー。
  5. 【請求項5】前記瞬時値比較判定回路(6)が、前記送
    信信号と前記残留エコー信号との電力比が所定値以上で
    ある収束後の定常状態と判定した時、前記固定係数と前
    記受話電力との積が前記残留エコー信号より小さけれ
    ば、ダブルトークの確定状態として前記可変係数を固定
    させる特許請求の範囲第1項に記載のエコーキャンセラ
    ー。
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