JPH08204619A - エコーサプレッサ - Google Patents

エコーサプレッサ

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Publication number
JPH08204619A
JPH08204619A JP7010961A JP1096195A JPH08204619A JP H08204619 A JPH08204619 A JP H08204619A JP 7010961 A JP7010961 A JP 7010961A JP 1096195 A JP1096195 A JP 1096195A JP H08204619 A JPH08204619 A JP H08204619A
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JP
Japan
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signal level
transmission signal
sound
telephone
echo suppressor
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Application number
JP7010961A
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English (en)
Inventor
Ryuhei Fujiwara
隆平 藤原
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH08204619A publication Critical patent/JPH08204619A/ja
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • H04M9/082—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 デジタル無線電話システムの電話機に使用さ
れ、音響結合によるエコーを、会話の自然感が損なわれ
ることなく抑圧するエコーサプレッサの提供。 【構成】 エコーサプレッサは、受話信号から平均受話
信号レベルを検出する音声検出部３と、検出された平均
受話信号レベルを、音響信号回り込み路８による伝搬遅
延時間だけ遅延する時定数回路４と、送話信号から平均
送話信号レベルを検出する音声検出部９、送話信号を、
遅延された受話信号レベル及び検出された平均送話信号
レベルによって制御された減衰度で減衰する可変減衰器
６とを備え、可変減衰器６は、平均送話信号レベルが遅
延された受話信号レベルより大きい場合に、減衰度をゼ
ロに設定し、平均送話信号レベルが遅延された受話信号
レベル以下の場合に、減衰度を１／Ｎ（Ｎは任意の正の
実数）に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエコーを抑圧するエコー
サプレッサに関し、特に、デジタル無線電話システムの
互いに電話通信する電話機の各々に使用されるエコーサ
プレッサに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、無線電話システムにおいても将来
のマルチメディア化に対応するため無線伝送路を用いて
デジタル変調信号を送受するデジタル方式が採用される
ようになった。このようなデジタル無線電話システムの
互いに電話通信する電話機の各々には音声符号復号器
（ＣＯＤＥＣ）が用いられるようになった。
【０００３】一般に無線伝送路は電波資源を有効に使う
目的で、その占有帯域を可能な限り狭くしている。ま
た、携帯デジタル無線電話機のように電波状態が不安定
な電話機を含むデジタル無線電話システムにおいては、
情報ビットに誤り訂正符号などを付加したデジタル変調
信号を送受するようにして回線品質を維持している。こ
れらの制限により無線伝送路のデータ伝送速度は遅く、
音声符号復号器には非常に強力な音声信号の圧縮処理が
必要とされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のアナログ無線電
話システムにおいては、音声はアナログ信号のまま、直
接無線電波を変調し、送信される。また、受信及び復調
されたアナログ信号はそのまま増幅され、レシーバで音
になった。このアナログ無線電話システムにおいての伝
送路遅延は有線電話システムに比較してもさほど大きな
ものではなかった。また、アナログ無線電話システムに
おける無線電話機ではレシーバ及びマイクロホン間の機
械的音響結合があるものの、これにより発生するエコー
は有線電話システムにおける有線電話機のように２線／
４線変換のような電気的回り込みに比較すれば、問題に
なるほど強いものではない。
【０００５】ところで、エコーに対する人間の聴力は、
エコーのもどってくる時間が遅いほど感度が増すことが
知られている。強力な圧縮処理を行う音声符号復号器が
使われるデジタル無線電話システムの電話機において
は、複雑な処理を行う音声符号復号器の符号化及び復号
化に時間がかかり、回線の伝送遅延が多くなっている。
このため、伝送遅延の少ないアナログ無線電話システム
の電話機では問題になっていなかった音響結合によるエ
コー音が、デジタル無線電話システムの電話機には通話
の妨害となるようになった。
【０００６】このようなデジタル無線電話システムの電
話機においてエコーを抑えるためにエコーキャンセラの
使用が考えられる。特開平１−３１９３５３号公報に
は、音声会議電話装置のハウリングの発生を防止するた
めにエコーキャンセラを用いることが開示されている。
特開昭６２−２９０２５１号公報には、サイドトーン
（エコー）及びハウリングの発生を防止するために、送
受話電流と逆相の相殺電流を発生させ、この逆相電流を
送受話電流に重畳させるエコーキャンセラを用いること
が開示されている。特開平１−２６１０５９号公報に
も、エコーを防止するため、受話信号の反転成分を送話
信号に加えるエコーキャンセラを用いることが開示され
ている。
【０００７】しかし、デジタル無線電話システムの電話
機においてエコーを抑えるためにエコーキャンセラを使
用すると、電話機の筐体内の音響結合は−２０ｄＢ程度
であり、レシーバからマイクロホンに回り込む音声レベ
ルは周囲騒音レベルと差がつきにくく、エコーパスの演
算が不正確となり、期待したほどの効果は得られない。
【０００８】また、ボイススイッチの使用が考えられる
が、従来のゲイン制御のボイススイッチでは会話の自然
感が損なわれる。特開昭５９−６１３４８号公報には、
送話側減衰器としてその減衰器の減衰量が受話信号の音
量に反比例して決定される線形動作型減衰器を用いるこ
とが開示されている。特開平１−１９４５５５号公報に
は、強い受話信号が存在しない時にマイクロホンによっ
て拾われる背景ノイズを最小とするため、ノイズ検出器
にて検出された背景ノイズに比例して送話増幅器の利得
を低下させるエクスパンダを用いることが開示されてい
る。この場合、送話増幅器の利得はノイズ検出器にて検
出された背景ノイズによって制御される。
【０００９】それ故、本発明の課題は、音響結合による
エコー音を、会話の自然感が損なわれることなく、抑圧
できるエコーサプレッサを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様によ
れば、受話信号を受話音に変換する電気・音変換手段
と、送話音に応答して送話信号を発生する音・電気変換
手段とを、有する電話機に、組み合わされて使用され、
前記電気・音変換手段から出力された前記受話音が前記
音・電気変換手段に入力される、前記電気・音変換手段
及び前記音・電気変換手段間の音響結合により、発生す
るエコーを抑圧するためのエコーサプレッサにおいて、
前記受話信号を供給され、この受話信号から平均受話信
号レベルを検出する平均送話信号レベル検出手段と；こ
の平均送話信号レベル検出手段に接続され、前記平均受
話信号レベルを予め定められた時間だけ遅延し、遅延さ
れた受話信号レベルを出力する遅延手段と；前記送話信
号を供給され、この送話信号から平均送話信号レベルを
検出する平均送話信号レベル検出手段と；前記遅延手段
と前記平均送話信号レベル検出手段とに接続されると共
に、前記送話信号を供給され、この送話信号を、前記遅
延された受話信号レベル及び前記平均送話信号レベルに
よって制御された減衰度で減衰する可変減衰手段と；を
備え、前記可変減衰手段は、前記平均送話信号レベルが
前記遅延された受話信号レベルより大きい場合に、前記
減衰度をゼロに設定し、前記平均送話信号レベルが前記
遅延された受話信号レベル以下の場合に、前記減衰度を
１／Ｎ（Ｎは任意の正の実数）に設定することを特徴と
するエコーサプレッサが得られる。
【００１１】更に本発明の第２の態様によれば、受話信
号を受話音に変換する電気・音変換手段と、送話音に応
答して送話信号を発生する音・電気変換手段とを、有す
る電話機に、組み合わされて使用され、前記電気・音変
換手段から出力された前記受話音が前記音・電気変換手
段に入力される、前記電気・音変換手段及び前記音・電
気変換手段間の音響結合により、発生するエコーを抑圧
するためのエコーサプレッサにおいて、前記受話信号を
供給され、この受話信号から平均受話信号レベルを検出
する平均送話信号レベル検出手段と；この平均送話信号
レベル検出手段に接続され、前記平均受話信号レベルを
予め定められた時間だけ遅延し、遅延された受話信号レ
ベルを出力する遅延手段と；前記送話信号を供給され、
この送話信号から平均送話信号レベルを検出する平均送
話信号レベル検出手段と；前記遅延手段と前記平均送話
信号レベル検出手段とに接続されると共に、前記送話信
号を供給され、この送話信号を、前記遅延された受話信
号レベル及び前記平均送話信号レベルによって制御され
た減衰度で減衰する可変減衰手段と；を備え、前記可変
減衰手段は、前記平均送話信号レベルが予め定められた
レベルより大きい場合は、前記減衰度をゼロに設定し、
前記平均送話信号レベルが前記予め定められたレベル以
下の場合は、前記遅延された受話信号レベルに比例して
前記減衰度を増加させることを特徴とするエコーサプレ
ッサが得られる。
【００１２】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。
【００１３】図１を参照すると、本発明の一実施例によ
るエコーサプレッサは、受話信号入力端子１に入力され
た受話信号を受話音に変換するレシーバ（電気・音変換
部）２と、送話音に応答して送話信号を発生するマイク
ロホン（音・電気変換部）５とを、有する電話機に組み
合わされて使用される。このエコーサプレッサは、レシ
ーバ２から出力された受話音がマイクロホン５に入力さ
れる音響信号回り込み路８における、レシーバ２及びマ
イクロホン５間の音響結合により発生するエコーを抑圧
するためのものである。前記電話機は、デジタル無線電
話システムに用いられるいかなる電話機であっても良い
が、このエコーサプレッサは、デジタル無線電話システ
ムにおける、音声符号復号器を備えた電話機に適用され
ると、より効果的である。また、このエコーサプレッサ
は音声符号復号器を備えたデジタル無線電話機や、音声
符号復号器を備えた携帯デジタル無線電話機（移動機）
に適用されると、更に効果的である。以下、このエコー
サプレッサが携帯デジタル無線電話機（移動機）に適用
された例を説明する。
【００１４】このエコーサプレッサは音声検出部３を有
する。音声検出部３は、受話信号を供給され、この受話
信号から平均受話信号レベル（受話信号の電力レベル）
を検出する平均送話信号レベル検出部として働く。時定
数回路４は、音声検出部３に接続され、平均受話信号レ
ベルを予め定められた時間だけ遅延し、遅延された受話
信号レベルを出力する遅延回路として働く。音声検出部
９は、送話信号を供給され、この送話信号から平均送話
信号レベル（送話信号の電力レベル）を検出する平均送
話信号レベル検出部として働く。可変減衰器６は、時定
数回路４と音声検出部９とに接続されると共に、送話信
号を供給され、この送話信号を、前記遅延された受話信
号レベル及び前記平均送話信号レベルによって制御され
た減衰度で減衰する。この際、可変減衰器６は、前記平
均送話信号レベルが前記遅延された受話信号レベルより
大きい場合に、減衰度をゼロに設定し、前記平均送話信
号レベルが前記遅延された受話信号レベル以下の場合
に、減衰度を１／Ｎ（Ｎは任意の正の実数）に設定す
る。
【００１５】前記予め定められた時間は、レシーバ２か
ら出力された受話音がマイクロホン５に入力されるのに
要する時間に実質的に等しい。
【００１６】以下このエコーサプレッサの動作を説明す
る。
【００１７】受話信号入力端子１には携帯デジタル無線
電話機の無線部からの受話信号（陸側話者の音声信号）
が入力され、レシーバ（電気・音変換部）２にて音にな
る。移動機側話者の音声はマイクロホン（音・電気変換
部）５にて電気信号に変換され、可変減衰器６にて減衰
され、送信信号出力端子７から携帯デジタル無線電話機
の無線部に送られる。
【００１８】エコーは、音響信号回り込み路８（筐体振
動伝搬路、空間伝搬路など）によりレシーバ２から出力
された音波、振動がマイクロホン５に伝わり電気信号化
される。
【００１９】音声検出部３では受話信号入力端子１に入
力された受話信号の電力レベルを算出し、時定数回路４
で、予め定められた時間だけ遅延して可変減衰器６に制
御信号として与える。この遅延時間は音響信号回り込み
路８により発生する伝搬遅延時間にあわせる。
【００２０】可変減衰器６の特性は、図２に示すように
入力信号の電力レベルがある“しきい値”２１（又は２
２）を越えない領域と、越える領域でゲインを変える。
つまり、入力信号レベルが“しきい値”２１（又は２
２）を越えない領域では小さい入力信号はいっそう抑圧
され（２３はエコー抑圧量）、“しきい値”２１（又は
２２）を越える場合は入力信号はそのまま出力される。
ただし、入力電力レベルの算出にはリーク積分などを用
いて、急激なゲインの変動により出力信号に歪をおこさ
ない配慮が為されている。なお、２１は受話信号が最大
の場合の“しきい値”を表し、２２は受話信号が最小の
場合の“しきい値”を表す。
【００２１】“しきい値”の選択方法は入力レベルの低
い場合の可変減衰器６の減衰量と希望のエコー抑圧値と
で決める。例えば、入力レベルの低い場合の可変減衰器
６の減衰量が１／２の場合でエコー抑圧量を３ｄＢとり
たい場合、その入力レベルより３ｄＢ高いレベルが“し
きい値”２２となる。“しきい値”２１は送話だけの場
合でも小信号のノイズなどを落とす目的で設定する。な
お、この様な可変減衰器６は一般にコンプレッサと呼ば
れているものを流用することができる。
【００２２】なお、図１の可変減衰器６として異なる可
変減衰器を用いても良い。この異なる可変減衰器は、前
記平均送話信号レベルが予め定められたレベルより大き
い場合は、減衰度をゼロに設定し、前記平均送話信号レ
ベルが前記予め定められたレベル以下の場合は、前記遅
延された受話信号レベルに比例して減衰度を増加させる
ものである。
【００２３】この場合の動作例を図３に示す。図３にお
いて、３１は前記予め定められたレベルを示し、３２は
エコー抑圧量を示している。このように、可変減衰器の
減衰量を時定数回路４の出力信号に比例して減衰度を増
加させる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による第１
の態様によるエコーサプレッサは、前記平均送話信号レ
ベルが前記遅延された受話信号レベルより大きい場合
に、前記減衰度をゼロに設定し、前記平均送話信号レベ
ルが前記遅延された受話信号レベル以下の場合に、前記
減衰度を１／Ｎ（Ｎは任意の正の実数）に設定する可変
減衰器を有する。また本発明の第２の態様によるエコー
サプレッサは、前記平均送話信号レベルが予め定められ
たレベルより大きい場合は、減衰度をゼロに設定し、前
記平均送話信号レベルが前記予め定められたレベル以下
の場合は、前記遅延された受話信号レベルに比例して減
衰度を増加させる可変減衰器を有する。
【００２５】このように、本発明による第１の態様によ
るエコーサプレッサにおいては、可変減衰器は、前記平
均送話信号レベルが前記遅延された受話信号レベルより
大きい場合に、減衰量は０となり、本発明による第２の
態様によるエコーサプレッサにおいては、前記平均送話
信号レベルが前記予め定められたレベルより大きい場合
は、減衰量は０となることで、送話信号が入力され、送
信信号の平均送話信号レベルが上昇する場合にはなんら
影響を与えず自然である。もちろん、その際のエコーは
抑圧されないが、送話信号に比べて低いため会話には妨
害となるものではない。このようにして自然感を優先す
る。
【００２６】他方、本発明による第１の態様によるエコ
ーサプレッサにおいては、可変減衰器は、前記平均送話
信号レベルが前記遅延された受話信号レベル以下の場合
に、前記減衰度を１／Ｎ（Ｎは任意の正の実数）設定
し、本発明による第２の態様によるエコーサプレッサに
おいては、前記平均送話信号レベルが前記予め定められ
たレベル以下の場合は、前記遅延された受話信号レベル
に比例して減衰度を増加させるので、前記平均送話信号
レベルが低いものほど抑圧を受けるので、エコーのよう
に小信号の場合は大きな抑圧を受ける。
【００２７】従って、本発明によれば、比較的送受間の
結合量が弱い場合で、通話の自然感、経済性を重視する
場合に非常に有効なエコーサプレッサが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例によるエコーサプレッサのブ
ロック図である。
【図２】図１のエコーサプレッサの可変減衰器の動作を
説明するための図である。
【図３】図１のエコーサプレッサの可変減衰器として用
いられる異なる可変減衰器の動作を説明するための図で
ある。
【符号の説明】
１ 受話信号入力端子 ２ レシーバ ３ 音声検出部 ４ 時定数回路 ５ マイクロホン ６ 可変減衰器 ７ 送話信号出力端子 ８ 音響信号回り込み路 ９ 音声検出部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受話信号を受話音に変換する電気・音変
    換手段と、送話音に応答して送話信号を発生する音・電
    気変換手段とを、有する電話機に、組み合わされて使用
    され、前記電気・音変換手段から出力された前記受話音
    が前記音・電気変換手段に入力される、前記電気・音変
    換手段及び前記音・電気変換手段間の音響結合により、
    発生するエコーを抑圧するためのエコーサプレッサにお
    いて、 前記受話信号を供給され、この受話信号から平均受話信
    号レベルを検出する平均送話信号レベル検出手段と；こ
    の平均送話信号レベル検出手段に接続され、前記平均受
    話信号レベルを予め定められた時間だけ遅延し、遅延さ
    れた受話信号レベルを出力する遅延手段と；前記送話信
    号を供給され、この送話信号から平均送話信号レベルを
    検出する平均送話信号レベル検出手段と；前記遅延手段
    と前記平均送話信号レベル検出手段とに接続されると共
    に、前記送話信号を供給され、この送話信号を、前記遅
    延された受話信号レベル及び前記平均送話信号レベルに
    よって制御された減衰度で減衰する可変減衰手段と；を
    備え、 前記可変減衰手段は、前記平均送話信号レベルが前記遅
    延された受話信号レベルより大きい場合に、前記減衰度
    をゼロに設定し、前記平均送話信号レベルが前記遅延さ
    れた受話信号レベル以下の場合に、前記減衰度を１／Ｎ
    （Ｎは任意の正の実数）に設定することを特徴とするエ
    コーサプレッサ。
  2. 【請求項２】 前記予め定められた時間は、前記電気・
    音変換手段から出力された前記受話音が前記音・電気変
    換手段に入力されるのに要する時間に実質的に等しいこ
    とを特徴とする請求項１に記載のエコーサプレッサ。
  3. 【請求項３】 前記電話機はデジタル無線電話システム
    の電話機であり、前記エコーサプレッサは前記デジタル
    無線電話システムの電話機に組み合わされて使用される
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエコーサプレ
    ッサ。
  4. 【請求項４】 前記デジタル無線電話システムの電話機
    は、音声符号復号器を備えた電話機であり、前記エコー
    サプレッサは前記音声符号復号器を備えた電話機に組み
    合わされて使用されることを特徴とする請求項３に記載
    のエコーサプレッサ。
  5. 【請求項５】 前記デジタル無線電話システムの電話機
    は、デジタル無線電話機であり、前記エコーサプレッサ
    は前記デジタル無線電話機に組み合わされて使用される
    ことを特徴とする請求項３又は４に記載のエコーサプレ
    ッサ。
  6. 【請求項６】 前記デジタル無線電話システムの電話機
    は、携帯デジタル無線電話機であり、前記エコーサプレ
    ッサは前記携帯デジタル無線電話機に組み合わされて使
    用されることを特徴とする請求項３又は４に記載のエコ
    ーサプレッサ。
  7. 【請求項７】 受話信号を受話音に変換する電気・音変
    換手段と、送話音に応答して送話信号を発生する音・電
    気変換手段とを、有する電話機に、組み合わされて使用
    され、前記電気・音変換手段から出力された前記受話音
    が前記音・電気変換手段に入力される、前記電気・音変
    換手段及び前記音・電気変換手段間の音響結合により、
    発生するエコーを抑圧するためのエコーサプレッサにお
    いて、 前記受話信号を供給され、この受話信号から平均受話信
    号レベルを検出する平均送話信号レベル検出手段と；こ
    の平均送話信号レベル検出手段に接続され、前記平均受
    話信号レベルを予め定められた時間だけ遅延し、遅延さ
    れた受話信号レベルを出力する遅延手段と；前記送話信
    号を供給され、この送話信号から平均送話信号レベルを
    検出する平均送話信号レベル検出手段と；前記遅延手段
    と前記平均送話信号レベル検出手段とに接続されると共
    に、前記送話信号を供給され、この送話信号を、前記遅
    延された受話信号レベル及び前記平均送話信号レベルに
    よって制御された減衰度で減衰する可変減衰手段と；を
    備え、 前記可変減衰手段は、前記平均送話信号レベルが予め定
    められたレベルより大きい場合は、前記減衰度をゼロに
    設定し、前記平均送話信号レベルが前記予め定められた
    レベル以下の場合は、前記遅延された受話信号レベルに
    比例して前記減衰度を増加させることを特徴とするエコ
    ーサプレッサ。
  8. 【請求項８】 前記予め定められた時間は、前記電気・
    音変換手段から出力された前記受話音が前記音・電気変
    換手段に入力されるのに要する時間に実質的に等しいこ
    とを特徴とする請求項７に記載のエコーサプレッサ。
  9. 【請求項９】 前記電話機はデジタル無線電話システム
    の電話機であり、前記エコーサプレッサは前記デジタル
    無線電話システムの電話機に組み合わされて使用される
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載のエコーサプレ
    ッサ。
  10. 【請求項１０】 前記デジタル無線電話システムの電話
    機は、音声符号復号器を備えた電話機であり、前記エコ
    ーサプレッサは前記音声符号復号器を備えた電話機に組
    み合わされて使用されることを特徴とする請求項９に記
    載のエコーサプレッサ。
  11. 【請求項１１】 前記デジタル無線電話システムの電話
    機は、デジタル無線電話機であり、前記エコーサプレッ
    サは前記デジタル無線電話機に組み合わされて使用され
    ることを特徴とする請求項９又は１０に記載のエコーサ
    プレッサ。
  12. 【請求項１２】 前記デジタル無線電話システムの電話
    機は、携帯デジタル無線電話機であり、前記エコーサプ
    レッサは前記携帯デジタル無線電話機に組み合わされて
    使用されることを特徴とする請求項９又は１０に記載の
    エコーサプレッサ。
JP7010961A 1995-01-26 1995-01-26 エコーサプレッサ Pending JPH08204619A (ja)

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JP7010961A JPH08204619A (ja) 1995-01-26 1995-01-26 エコーサプレッサ
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