JPH09130309A - エコー・キャンセラ・システム及びその動作方法 - Google Patents
エコー・キャンセラ・システム及びその動作方法Info
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- JPH09130309A JPH09130309A JP8223822A JP22382296A JPH09130309A JP H09130309 A JPH09130309 A JP H09130309A JP 8223822 A JP8223822 A JP 8223822A JP 22382296 A JP22382296 A JP 22382296A JP H09130309 A JPH09130309 A JP H09130309A
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- Japan
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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)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】処理能力及び記憶空間をより効率的に使用する
エコー・キャンセラ装置を提供する。 【解決手段】 本発明のエコー・キャンセラ・システム
は、第１フォアグラウンド・フィルタ１５２と第１バッ
クグラウンド・フィルタ１５６とを有する第１エコー・
キャンセラと、第２フォアグラウンド・フィルタ１６２
と第２バックグラウンド・フィルタ１６６とを有する第
２エコー・キャンセラと、共用係数メモリ１７４と、前
記第１バックグラウンド・フィルタ１５６と前記第２バ
ックグラウンド・フィルタ１６６との間で、共用係数メ
モリ１７４を切り替えるコントローラ１７２と有する。
エコー・キャンセラ装置を提供する。 【解決手段】 本発明のエコー・キャンセラ・システム
は、第１フォアグラウンド・フィルタ１５２と第１バッ
クグラウンド・フィルタ１５６とを有する第１エコー・
キャンセラと、第２フォアグラウンド・フィルタ１６２
と第２バックグラウンド・フィルタ１６６とを有する第
２エコー・キャンセラと、共用係数メモリ１７４と、前
記第１バックグラウンド・フィルタ１５６と前記第２バ
ックグラウンド・フィルタ１６６との間で、共用係数メ
モリ１７４を切り替えるコントローラ１７２と有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は一般的にはエコー
・キャンセラ装置に関し、特に、少なくとも２個のエコ
ー・キャンセラを持つエコー・キャンセラ装置に関す
る。
・キャンセラ装置に関し、特に、少なくとも２個のエコ
ー・キャンセラを持つエコー・キャンセラ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】スピーチは代表的には、反射波を生じ
る。該反射波が直接音の後極めて短時間に到達すると
き、この反射波はスペクトル歪み即ち反響音として知覚
される。しかし、その反射波が直接音の後、数十ミリ秒
（ms）で到達するときは、この反射波ははっきりとした
エコーとして聞こえる。そのようなエコーはうるさく、
極端な状況下では会話を完全に破壊することがある。
る。該反射波が直接音の後極めて短時間に到達すると
き、この反射波はスペクトル歪み即ち反響音として知覚
される。しかし、その反射波が直接音の後、数十ミリ秒
（ms）で到達するときは、この反射波ははっきりとした
エコーとして聞こえる。そのようなエコーはうるさく、
極端な状況下では会話を完全に破壊することがある。
【０００３】回線エコー（即ち、電気的エコー）は、電
話通信網で２線式ローカル・カストマ・ループを４線式
長距離幹線へ結合するハイブリッド・トランスでのイン
ピーダンス 不整合に起因して起きる。理想的には、ハ
イブリッド・トランスは、４線式伝送ポート中への漏洩
を何ら許すこと無く、４線式受信ポートの遠端信号を２
線式送信ポートにまでパスする。しかし、そのために
は、２線式ポートにおいて見られるインピーダンスを正
確に知ることが必要であるが、そのインピーダンスは実
際には大幅に変化し、単に推定できるに過ぎない。その
結果、漏洩信号がエコーとして遠端の話者へ戻る。この
状況は、２線式市外交換機が存在することによって更に
複雑にされることが有り、電話通信網内で中間・４線式
-２線式-４線式・信号変換を可能にする。600 ms台の往
復遅延を持つ衛星リンクを使用する電話回線では、回線
エコーが特に破壊されるようになることがある。
話通信網で２線式ローカル・カストマ・ループを４線式
長距離幹線へ結合するハイブリッド・トランスでのイン
ピーダンス 不整合に起因して起きる。理想的には、ハ
イブリッド・トランスは、４線式伝送ポート中への漏洩
を何ら許すこと無く、４線式受信ポートの遠端信号を２
線式送信ポートにまでパスする。しかし、そのために
は、２線式ポートにおいて見られるインピーダンスを正
確に知ることが必要であるが、そのインピーダンスは実
際には大幅に変化し、単に推定できるに過ぎない。その
結果、漏洩信号がエコーとして遠端の話者へ戻る。この
状況は、２線式市外交換機が存在することによって更に
複雑にされることが有り、電話通信網内で中間・４線式
-２線式-４線式・信号変換を可能にする。600 ms台の往
復遅延を持つ衛星リンクを使用する電話回線では、回線
エコーが特に破壊されるようになることがある。
【０００４】音響エコーは電話通信網で、例えばスピー
カフォン中の拡声受話器と送話器との間の音響結合に起
因して起きる。二人以上の通話当事者が全二重リンクに
よって接続されている電子会議中に、近端会議室内での
遠端の話者の音響反射がエコーとして遠端の話者へ戻さ
れる。音響エコー消去は、音響経路の継続期間が、通
常、代表的な電気回線経路の継続期間（20 ms）より数
倍長く（１００乃至４００ms）、且つ、音響経路がドア
の開閉、人の動き、温度変化などにより、いつでも急激
に変化するので、回線エコー消去より以上に困難である
傾向が有る。
カフォン中の拡声受話器と送話器との間の音響結合に起
因して起きる。二人以上の通話当事者が全二重リンクに
よって接続されている電子会議中に、近端会議室内での
遠端の話者の音響反射がエコーとして遠端の話者へ戻さ
れる。音響エコー消去は、音響経路の継続期間が、通
常、代表的な電気回線経路の継続期間（20 ms）より数
倍長く（１００乃至４００ms）、且つ、音響経路がドア
の開閉、人の動き、温度変化などにより、いつでも急激
に変化するので、回線エコー消去より以上に困難である
傾向が有る。
【０００５】エコー抑圧装置が、電話通信網での回線エ
コーを抑制するために既に開発されている。エコー抑圧
装置は、信号検出器が２線式受信ポートに何ら近端信号
が無く、４線式受信ポートに遠端信号が有ることが信号
検出器によって判定されたとき、４線式伝送ポートを切
り離す。しかし、エコー抑圧装置は、一般的に、両端の
話者が同時に話している間は無効力である。ダブル・ト
ーク中は、４線式伝送ポートが近端信号と遠端エコー信
号との双方を通す。更に、エコー抑圧装置は、特に衛星
リンクによって生じる長い遅延中には、スピーチ振幅制
限を引き起こす傾向がある。
コーを抑制するために既に開発されている。エコー抑圧
装置は、信号検出器が２線式受信ポートに何ら近端信号
が無く、４線式受信ポートに遠端信号が有ることが信号
検出器によって判定されたとき、４線式伝送ポートを切
り離す。しかし、エコー抑圧装置は、一般的に、両端の
話者が同時に話している間は無効力である。ダブル・ト
ーク中は、４線式伝送ポートが近端信号と遠端エコー信
号との双方を通す。更に、エコー抑圧装置は、特に衛星
リンクによって生じる長い遅延中には、スピーチ振幅制
限を引き起こす傾向がある。
【０００６】エコー・キャンセラは、既にエコー抑圧装
置の欠点を克服するために開発されている。エコー・キ
ャンセラは適応フィルタと減算器とを包含している。適
応フィルタはエコー経路をモデル化するように試みる。
入信信号が適応フィルタに印可されると適応フィルタが
複製信号を生成する。その複製信号とエコー信号とが減
算器へ印可される。減算器はエコー信号から複製信号を
減算し、エラー信号を生ずる。このエラー信号は適応フ
ィルタへフィードバックされ、適応フィルタはエラー信
号を最小にするようにフィルタ係数（即ち、タップ)を
調整する。これらフィルタ係数は係数メモリに格納され
ている。このようにして、フィルタ係数は、エコー信号
を消去、即ち、少なくとも部分的にオフセットするよう
に複製信号を最適化する値に収束する。エコー・キャン
セラは信号経路を破壊しない利益を与える。実利上の考
慮によって、デジタル適応フィルタでの標本化時間及び
量子化レベルの細かさに限界が定まるが、しかし、技術
進歩によってこれらの限界が緩和されつつある。
置の欠点を克服するために開発されている。エコー・キ
ャンセラは適応フィルタと減算器とを包含している。適
応フィルタはエコー経路をモデル化するように試みる。
入信信号が適応フィルタに印可されると適応フィルタが
複製信号を生成する。その複製信号とエコー信号とが減
算器へ印可される。減算器はエコー信号から複製信号を
減算し、エラー信号を生ずる。このエラー信号は適応フ
ィルタへフィードバックされ、適応フィルタはエラー信
号を最小にするようにフィルタ係数（即ち、タップ)を
調整する。これらフィルタ係数は係数メモリに格納され
ている。このようにして、フィルタ係数は、エコー信号
を消去、即ち、少なくとも部分的にオフセットするよう
に複製信号を最適化する値に収束する。エコー・キャン
セラは信号経路を破壊しない利益を与える。実利上の考
慮によって、デジタル適応フィルタでの標本化時間及び
量子化レベルの細かさに限界が定まるが、しかし、技術
進歩によってこれらの限界が緩和されつつある。
【０００７】エコー・キャンセラは１９７９年に初めて
米国の電話網で配備され、現在は長距離電話回線で実質
的に至る所に設置されている。これについては、Messer
schmitt の論文 "Echo Cancellation in Speech and Da
ta Transmission", IEEE Journal on Selected Areas i
n Communications, Vol.SAC-2, No.2, March 1984, pp.
283-298、及び、Tao らの論文 "A Cascadable VLSI Ech
o Canceller", IEEE Journal on Selected Areas in Co
mmunications, Vol.SAC-2, No.2, March 1984,pp.298-3
03 を参照されたい。
米国の電話網で配備され、現在は長距離電話回線で実質
的に至る所に設置されている。これについては、Messer
schmitt の論文 "Echo Cancellation in Speech and Da
ta Transmission", IEEE Journal on Selected Areas i
n Communications, Vol.SAC-2, No.2, March 1984, pp.
283-298、及び、Tao らの論文 "A Cascadable VLSI Ech
o Canceller", IEEE Journal on Selected Areas in Co
mmunications, Vol.SAC-2, No.2, March 1984,pp.298-3
03 を参照されたい。
【０００８】適応フィルタがエコー経路を正確にモデル
化するようにするには、エコー経路の出力信号が単独で
その入力信号から生じなければならない。ダブル・トー
ク中、非相関ノイズとして作用する近端でのスピーチが
フィルタ係数を乖離（即ち、ドリフト）するようにす
る。開ループ経路では、収束が再度確立されるまで短時
間のエコーが聞こえることがあるが、係数ドリフトは通
常突発的ではない。しかし、代表的には音響エコー経路
を包含する閉ループ経路では、係数ドリフトが、ハウリ
ングを起こし収束を困難にする不安定な装置になること
がある。
化するようにするには、エコー経路の出力信号が単独で
その入力信号から生じなければならない。ダブル・トー
ク中、非相関ノイズとして作用する近端でのスピーチが
フィルタ係数を乖離（即ち、ドリフト）するようにす
る。開ループ経路では、収束が再度確立されるまで短時
間のエコーが聞こえることがあるが、係数ドリフトは通
常突発的ではない。しかし、代表的には音響エコー経路
を包含する閉ループ経路では、係数ドリフトが、ハウリ
ングを起こし収束を困難にする不安定な装置になること
がある。
【０００９】この問題を解決するために、ダブル・トー
ク検出器が一般にダブル・トークが起きるときに適応処
理を不動作にするために使用される。ダブル・トーク検
出器は、ダブル・トークを検出するために、例えば、ガ
イガーズ・テストを使用することが可能である。残念乍
ら、ダブル・トーク検出器は、ダブル・トークが開始し
た後の或る時間帯（例えば、全音節の間）はダブル・ト
ークが存在することを示すことができない。この時間帯
の間は、係数がドリフトし、上述のように、ハウリング
が起きることがある。更に、ダブル・トークは、音響エ
コーが近端信号に比して大きくなるとき、益々検出が困
難になる。
ク検出器が一般にダブル・トークが起きるときに適応処
理を不動作にするために使用される。ダブル・トーク検
出器は、ダブル・トークを検出するために、例えば、ガ
イガーズ・テストを使用することが可能である。残念乍
ら、ダブル・トーク検出器は、ダブル・トークが開始し
た後の或る時間帯（例えば、全音節の間）はダブル・ト
ークが存在することを示すことができない。この時間帯
の間は、係数がドリフトし、上述のように、ハウリング
が起きることがある。更に、ダブル・トークは、音響エ
コーが近端信号に比して大きくなるとき、益々検出が困
難になる。
【００１０】ダブル・トーク問題を克服するように構成
された適応エコー・キャンセラが Ochiai らの論文 "Ec
ho Canceller with Two Echo Path Models", IEEE Tran
sactions On Communications, Vol.COM-25, No.6, June
1977, pp.589-595 に提案されている。この Ochiai ら
の論文は、並列に配置されている非適応フィルタと適応
フィルタとを持つエコー・キャンセラを開示している。
適応フィルタは適応プロセッサを包含するのに対し、非
適応フィルタは適応プロセッサを欠いており、適応フィ
ルタによって更新される必要がある。これらフィルタは
各々エコー信号の複製信号を生成する。適応フィルタの
フィルタ係数は、適応フィルタからの複製信号が非適応
フィルタの複製信号よりもエコー信号の良好な推定を行
うとき、非適応フィルタ中へ転移される。従って、非相
関のダブル・トーク中、非適応フィルタは適応フィルタ
での係数ドリフトからは比較的に不感性である。
された適応エコー・キャンセラが Ochiai らの論文 "Ec
ho Canceller with Two Echo Path Models", IEEE Tran
sactions On Communications, Vol.COM-25, No.6, June
1977, pp.589-595 に提案されている。この Ochiai ら
の論文は、並列に配置されている非適応フィルタと適応
フィルタとを持つエコー・キャンセラを開示している。
適応フィルタは適応プロセッサを包含するのに対し、非
適応フィルタは適応プロセッサを欠いており、適応フィ
ルタによって更新される必要がある。これらフィルタは
各々エコー信号の複製信号を生成する。適応フィルタの
フィルタ係数は、適応フィルタからの複製信号が非適応
フィルタの複製信号よりもエコー信号の良好な推定を行
うとき、非適応フィルタ中へ転移される。従って、非相
関のダブル・トーク中、非適応フィルタは適応フィルタ
での係数ドリフトからは比較的に不感性である。
【００１１】数個の適応フィルタを使用しているもう一
つのエコー・キャンセラが Yatsuzuka らの米国特許第
５，２６３，０２０号に開示されている。この Yatsuzu
ka らの米国特許におけるエコー・キャンセラは、カス
ケードに配置された適応主エコー推定器と適応副エコー
推定器とを包含する。主エコー推定器と副エコー推定器
とは、各々、適応プロセッサを包含する。主エコー推定
器がエコー信号の複製信号を生成するのに対し、副エコ
ー推定器は送信出力信号の複製信号を生成する。主エコ
ー推定器がフィルタ係数を更新するために小幅な利得を
有し、従ってエコーに対する応答が遅いのに対し、副エ
コー推定器は大幅な利得を有し、従ってエコーに対して
高速応答を有する。通常モードでは、上記２つのエコー
推定器は互いに独立に動作する。累算モードでは、副エ
コー推定器のフィルタ係数が主エコー推定器の関連する
フィルタ係数に累算される。リセット・モードでは、副
エコー推定器のフィルタ係数がリセットされ、続いてそ
のリセット・モードが通常モードに切替えられる。
つのエコー・キャンセラが Yatsuzuka らの米国特許第
５，２６３，０２０号に開示されている。この Yatsuzu
ka らの米国特許におけるエコー・キャンセラは、カス
ケードに配置された適応主エコー推定器と適応副エコー
推定器とを包含する。主エコー推定器と副エコー推定器
とは、各々、適応プロセッサを包含する。主エコー推定
器がエコー信号の複製信号を生成するのに対し、副エコ
ー推定器は送信出力信号の複製信号を生成する。主エコ
ー推定器がフィルタ係数を更新するために小幅な利得を
有し、従ってエコーに対する応答が遅いのに対し、副エ
コー推定器は大幅な利得を有し、従ってエコーに対して
高速応答を有する。通常モードでは、上記２つのエコー
推定器は互いに独立に動作する。累算モードでは、副エ
コー推定器のフィルタ係数が主エコー推定器の関連する
フィルタ係数に累算される。リセット・モードでは、副
エコー推定器のフィルタ係数がリセットされ、続いてそ
のリセット・モードが通常モードに切替えられる。
【００１２】別々のエコー経路の両端間の第１エコー及
び第２エコーをそれぞれ消去するために、第１エコー・
キャンセラ及び第２エコー・キャンセラを包含するエコ
ー・キャンセラ装置が公知である。例えば、全二重動作
を持つ拡声電話機では、音響エコー経路が拡声受話器と
送話器との間で生ずることがあり、回線エコー経路がこ
の装置の４線式装置を２線式ローカル・カストマ・ルー
プへ接続するハイブリッド・トランスで生ずることがあ
る。第１エコー・キャンセラを上記回線エコーを消去す
るために使用し、且つ、第２エコー・キャンセラを上記
音響エコーを消去するために使用することができる。各
エコー・キャンセラは恐らく連続的な適応処理を必要と
し、その処理能力（即ち、ＭＩＰ）には高い期待が寄せ
られている。更に、第１エコー・キャンセラ及び第２エ
コー・キャンセラは、前掲の Ochiai らの論文及び Yat
suzuka らの論文に記述されているように、各々が２個
或いは３個の、それ自体が係数メモリ（即ち、記憶空
間）を持つ、フィルタを包含する。その結果、エコー・
キャンセラ装置は大容量の処理能力及び記憶空間を必要
とすることがある。
び第２エコーをそれぞれ消去するために、第１エコー・
キャンセラ及び第２エコー・キャンセラを包含するエコ
ー・キャンセラ装置が公知である。例えば、全二重動作
を持つ拡声電話機では、音響エコー経路が拡声受話器と
送話器との間で生ずることがあり、回線エコー経路がこ
の装置の４線式装置を２線式ローカル・カストマ・ルー
プへ接続するハイブリッド・トランスで生ずることがあ
る。第１エコー・キャンセラを上記回線エコーを消去す
るために使用し、且つ、第２エコー・キャンセラを上記
音響エコーを消去するために使用することができる。各
エコー・キャンセラは恐らく連続的な適応処理を必要と
し、その処理能力（即ち、ＭＩＰ）には高い期待が寄せ
られている。更に、第１エコー・キャンセラ及び第２エ
コー・キャンセラは、前掲の Ochiai らの論文及び Yat
suzuka らの論文に記述されているように、各々が２個
或いは３個の、それ自体が係数メモリ（即ち、記憶空
間）を持つ、フィルタを包含する。その結果、エコー・
キャンセラ装置は大容量の処理能力及び記憶空間を必要
とすることがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】処理能力及び記憶空間
をより効率的に使用するエコー・キャンセラ装置が要望
されている。
をより効率的に使用するエコー・キャンセラ装置が要望
されている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
共用係数メモリを持つエコー・キャンセラ装置である。
共用係数メモリを持つエコー・キャンセラ装置である。
【００１５】本発明の一実施例によれば、本発明のエコ
ー・キャンセラ・システムは、第１と第２のエコー・キ
ャンセラを有する。この各エコー・キャンセラは、フォ
アグラウンド・フィルタとバックグラウンド・フィルタ
とを有する。フォアグラウンド・フィルタは、専用係数
メモリを有し、バックグラウンド・フィルタは、専用係
数メモリを有さない。さらに、本発明のエコー・キャン
セラ・システムは、共有係数メモリとコントローラとを
有し、コントローラがこの共有係数メモリをバックグラ
ウンド・フィルタ間で切り替える。この共用係数メモリ
の切り替えは、前記共用係数メモリをリセットし、これ
により、バックグラウンド・フィルタ間でフィルタ係数
の転送を阻止する。一時期には共用係数メモリに接続さ
れているバックグラウンド・フィルタのみが動作する。
その為、複数のバックグラウンド・フィルタが、メモリ
空間と処理パワーを共有できる。
ー・キャンセラ・システムは、第１と第２のエコー・キ
ャンセラを有する。この各エコー・キャンセラは、フォ
アグラウンド・フィルタとバックグラウンド・フィルタ
とを有する。フォアグラウンド・フィルタは、専用係数
メモリを有し、バックグラウンド・フィルタは、専用係
数メモリを有さない。さらに、本発明のエコー・キャン
セラ・システムは、共有係数メモリとコントローラとを
有し、コントローラがこの共有係数メモリをバックグラ
ウンド・フィルタ間で切り替える。この共用係数メモリ
の切り替えは、前記共用係数メモリをリセットし、これ
により、バックグラウンド・フィルタ間でフィルタ係数
の転送を阻止する。一時期には共用係数メモリに接続さ
れているバックグラウンド・フィルタのみが動作する。
その為、複数のバックグラウンド・フィルタが、メモリ
空間と処理パワーを共有できる。
【００１６】本発明の他の実施例によれば、各エコー・
キャンセラ内では、バックグラウンド・フィルタがフォ
アグラウンド・フィルタを更新し、このフォアグランド
・フィルタが、実際のエコーをキャンセルする。どのバ
ックグラウンド・フィルタが共用係数メモリに接続され
ているかに応じて、フォアグランド・フィルタのみが更
新されるが、複数のフォアグランド・フィルタは同時に
動作する。かくして、フォアグランド・フィルタの係数
の更新は、共用係数メモリにまず蓄積される。
キャンセラ内では、バックグラウンド・フィルタがフォ
アグラウンド・フィルタを更新し、このフォアグランド
・フィルタが、実際のエコーをキャンセルする。どのバ
ックグラウンド・フィルタが共用係数メモリに接続され
ているかに応じて、フォアグランド・フィルタのみが更
新されるが、複数のフォアグランド・フィルタは同時に
動作する。かくして、フォアグランド・フィルタの係数
の更新は、共用係数メモリにまず蓄積される。
【００１７】本発明の他の実施例によれば、本発明のエ
コー・キャンセラ・システムは、受信入力ポートと受信
出力ポートとを有する受信経路と、送信入力ポートと送
信出力ポートとを有する送信経路とを有し、第１エコー
・キャンセラが、受信出力ポートと送信入力ポートとの
間のエコーをキャンセルし、第２エコー・キャンセラ
が、送信出力ポートと受信入力ポートとの間のエコーを
キャンセルする。コントローラは、受信経路と送信経路
からの第１状態を表す信号に応答して、前記第２バック
グラウンド・フィルタから前記第１バックグラウンド・
フィルタに、共用係数メモリを切り替える。また、コン
トローラは、受信経路と送信経路からの第２状態を表す
信号に応答して、前記第１バックグラウンド・フィルタ
から前記第２バックグラウンド・フィルタに、共用係数
メモリを切り替える。かくして、コントローラは、その
適応動作に対する最大のニーズに応じて、係数メモリを
各エコー・キャンセラに切り替える。
コー・キャンセラ・システムは、受信入力ポートと受信
出力ポートとを有する受信経路と、送信入力ポートと送
信出力ポートとを有する送信経路とを有し、第１エコー
・キャンセラが、受信出力ポートと送信入力ポートとの
間のエコーをキャンセルし、第２エコー・キャンセラ
が、送信出力ポートと受信入力ポートとの間のエコーを
キャンセルする。コントローラは、受信経路と送信経路
からの第１状態を表す信号に応答して、前記第２バック
グラウンド・フィルタから前記第１バックグラウンド・
フィルタに、共用係数メモリを切り替える。また、コン
トローラは、受信経路と送信経路からの第２状態を表す
信号に応答して、前記第１バックグラウンド・フィルタ
から前記第２バックグラウンド・フィルタに、共用係数
メモリを切り替える。かくして、コントローラは、その
適応動作に対する最大のニーズに応じて、係数メモリを
各エコー・キャンセラに切り替える。
【００１８】特に、本発明は、スピーカを有する電話機
に適用できる。この適用例では、第１エコー・キャンセ
ラが、遠端信号を必要とせず、近端信号（送信状態）に
応じて、ハイブリッド・トランスフォーマを介したライ
ンエコーをキャンセルし、第２エコー・キャンセラが、
近端信号を必要とせず、遠端信号（受信状態）に応じ
て、スピーカをマイクとの間の音響エコーをキャンセル
する。このようにして、送信状態か受信状態かに応じ
て、一度に両方のエコー・キャンセラが更新されるが、
第１と第２のエコー・キャンセラが、フォアグランド・
フィルタからのエコー・キャンセルを同時に実行する。
に適用できる。この適用例では、第１エコー・キャンセ
ラが、遠端信号を必要とせず、近端信号（送信状態）に
応じて、ハイブリッド・トランスフォーマを介したライ
ンエコーをキャンセルし、第２エコー・キャンセラが、
近端信号を必要とせず、遠端信号（受信状態）に応じ
て、スピーカをマイクとの間の音響エコーをキャンセル
する。このようにして、送信状態か受信状態かに応じ
て、一度に両方のエコー・キャンセラが更新されるが、
第１と第２のエコー・キャンセラが、フォアグランド・
フィルタからのエコー・キャンセルを同時に実行する。
【００１９】
【発明の実施の形態】図１はエコー・キャンセラが一般
的に拡声電話機の一部分として使用される方法を示す簡
略化された概略図を図示している。エコー・キャンセラ
１０は、受信入力ポート１４と受信出力ポート１６とを
持つ受信経路１２、及び、送信入力ポート２０と送信出
力ポート２２とを持つ送信経路１８を包含する。遠端信
号を表す受信入力信号 x(t)が、受信入力ポート１４に
印可される。受信入力信号 x(t)は受信入力ポート１４
を介して受信出力ポート１６へ結合され、受信出力ポー
ト１６は信号x(t)を拡声受話器２４へ結合する。伝達特
性 H[t]を持つ音響エコー経路２６が、拡声受話器２４
と送話器２８との間に形成されている。
的に拡声電話機の一部分として使用される方法を示す簡
略化された概略図を図示している。エコー・キャンセラ
１０は、受信入力ポート１４と受信出力ポート１６とを
持つ受信経路１２、及び、送信入力ポート２０と送信出
力ポート２２とを持つ送信経路１８を包含する。遠端信
号を表す受信入力信号 x(t)が、受信入力ポート１４に
印可される。受信入力信号 x(t)は受信入力ポート１４
を介して受信出力ポート１６へ結合され、受信出力ポー
ト１６は信号x(t)を拡声受話器２４へ結合する。伝達特
性 H[t]を持つ音響エコー経路２６が、拡声受話器２４
と送話器２８との間に形成されている。
【００２０】音響エコー経路２６は、拡声受話器２４で
の信号x(t)が送話器２８においてエコー信号 H[x(t)]と
して出現するようにする。送話器２８はまた、近端での
スピーチによる近端信号 u(t)を生成する。従って、送
話器２８は、近端信号 u(t)がエコー信号 H[x(t)]に重
ね合せによって加算された送信入力信号 s(t)を生成す
る。エコー・キャンセラ１０は、更に適応デジタル・ト
ランスバーサル・フィルタ（以下、適応フィルタと言
う）３０と減算器３２とを具備する。適応フィルタ３０
は有限インパルス応答 (FIR)を有し、そのフィルタ係数
は適応的に更新され、抽出間隔で伝達特性 H[t]をモデ
ル化する。
の信号x(t)が送話器２８においてエコー信号 H[x(t)]と
して出現するようにする。送話器２８はまた、近端での
スピーチによる近端信号 u(t)を生成する。従って、送
話器２８は、近端信号 u(t)がエコー信号 H[x(t)]に重
ね合せによって加算された送信入力信号 s(t)を生成す
る。エコー・キャンセラ１０は、更に適応デジタル・ト
ランスバーサル・フィルタ（以下、適応フィルタと言
う）３０と減算器３２とを具備する。適応フィルタ３０
は有限インパルス応答 (FIR)を有し、そのフィルタ係数
は適応的に更新され、抽出間隔で伝達特性 H[t]をモデ
ル化する。
【００２１】適応フィルタ３０は、受信入力信号 x(t)
に応答し、不所望エコー信号 H[x(t)]の推定値として複
製信号 y(t)を合成する。減算器３２は、複製信号 y(t)
を送信入力信号 s(t)から減算し、エラー信号 e(t)を生
ずる。エラー信号 e(t)は送信出力信号を出力するため
に送信出力ポート２２へ結合されている。エラー信号e
(t)はまた、適応フィルタ３０へフィードバックされ
る。エラー信号 e(t)は次式の如く記述することができ
る。 e(t) = u(t) + [H[x(t)] - y(t)] この式から、複製信号 y(t)がエコー信号 H[x(t)]の信
頼性の有る推定値であるとき、信号e(t)が近端信号 u
(t)を表すことが明らかである。
に応答し、不所望エコー信号 H[x(t)]の推定値として複
製信号 y(t)を合成する。減算器３２は、複製信号 y(t)
を送信入力信号 s(t)から減算し、エラー信号 e(t)を生
ずる。エラー信号 e(t)は送信出力信号を出力するため
に送信出力ポート２２へ結合されている。エラー信号e
(t)はまた、適応フィルタ３０へフィードバックされ
る。エラー信号 e(t)は次式の如く記述することができ
る。 e(t) = u(t) + [H[x(t)] - y(t)] この式から、複製信号 y(t)がエコー信号 H[x(t)]の信
頼性の有る推定値であるとき、信号e(t)が近端信号 u
(t)を表すことが明らかである。
【００２２】一般的に、音響エコー経路２６の伝達特性
H[t]は時間とともに変化する。エコー信号 H[x(t)]は
音響エコー経路２６のインパルス応答 h(t)を用いて信
号x(t)の線形たたみ込みを近似させる。従って、適応フ
ィルタ３０はそのインパルス応答 w(t)をそれがインパ
ルス応答 h(t)と整合することができる最良の状態に調
整する。適応フィルタ３０の適応調整はエラー信号 e
(t)によって制御される。この適応調整は、エラー信号e
(t)と受信入力信号x(t)との間に相関が存在する限り、
続行される。
H[t]は時間とともに変化する。エコー信号 H[x(t)]は
音響エコー経路２６のインパルス応答 h(t)を用いて信
号x(t)の線形たたみ込みを近似させる。従って、適応フ
ィルタ３０はそのインパルス応答 w(t)をそれがインパ
ルス応答 h(t)と整合することができる最良の状態に調
整する。適応フィルタ３０の適応調整はエラー信号 e
(t)によって制御される。この適応調整は、エラー信号e
(t)と受信入力信号x(t)との間に相関が存在する限り、
続行される。
【００２３】受信入力信号 x(t)が有り、近端信号 u(t)
が無いとき（即ち、遠端スピーチが有り近端スピーチが
無いとき）は、適応フィルタ３０はエコー信号 H[x(t)]
の信頼性の有る推定値として複製信号 y(t)を生成す
る。しかし、受信入力信号 x(t)と近端信号 u(t)とが両
方とも存在するとき（即ち、ダブル・トーク状態のと
き）、適応フィルタ３０は、エラー信号 e(t)中の妨害
因子として作用する近端信号 u(t)のせいで著しく誤調
整されるようになる。この誤調整によって、複製信号 y
(t)がエコー信号 H[x(t)]の信頼性の有る推定値を与え
ないようにし、この場合、エコー信号 H[x(t)]は間違っ
て、即ち、不適切に消去される。
が無いとき（即ち、遠端スピーチが有り近端スピーチが
無いとき）は、適応フィルタ３０はエコー信号 H[x(t)]
の信頼性の有る推定値として複製信号 y(t)を生成す
る。しかし、受信入力信号 x(t)と近端信号 u(t)とが両
方とも存在するとき（即ち、ダブル・トーク状態のと
き）、適応フィルタ３０は、エラー信号 e(t)中の妨害
因子として作用する近端信号 u(t)のせいで著しく誤調
整されるようになる。この誤調整によって、複製信号 y
(t)がエコー信号 H[x(t)]の信頼性の有る推定値を与え
ないようにし、この場合、エコー信号 H[x(t)]は間違っ
て、即ち、不適切に消去される。
【００２４】エコー・キャンセラの更なる論考は、ここ
での説明のための参照に供される、米国特許第５，３９
０，２５０号、第２，３７１，７８９号、第５，２６
３，０２０号、第５，１４６，４９４号、第４，９０
３，２４７号、第４，５６４，９３４号、並びに、前掲
の Ochiaiらの論文、Messerschmittの論文、Taoらの論
文に見られる。
での説明のための参照に供される、米国特許第５，３９
０，２５０号、第２，３７１，７８９号、第５，２６
３，０２０号、第５，１４６，４９４号、第４，９０
３，２４７号、第４，５６４，９３４号、並びに、前掲
の Ochiaiらの論文、Messerschmittの論文、Taoらの論
文に見られる。
【００２５】本発明はデジタル・エコー・キャンセラに
よって最善の実行が得られ、以下の説明では離散時間モ
デル化が使用される。離散時間モデル化は、図１におい
て信号x(t)と信号s(t)とが、受信入力ポート１４と送信
入力ポート２０とにそれぞれ印可される前にそれぞれア
ナログ／デジタル・コンバータに印可され、同様に信号
x(t)と信号e(t)とが、受信出力ポート１６と送信出力ポ
ート２２とにそれぞれ結合されているデジタル／アナロ
グ・コンバータからそれぞれ受信される。更に、エコー
・キャンセラ１０中の関連する信号は全てデジタル信号
である。これらのデジタル信号は従来の方法で、例え
ば、 x(k)が時点 t=kT における連続タイム・サンプル
x(t)の量子化サンプルを意味するように、意味されてい
る。なお、1/T は適切なナイキスト（Nyquist）レート
での標本化周波数である。デジタル／アナログ・コンバ
ータ及びアナログ／デジタル・コンバータを、エコー・
キャンセラ１０をアナログ伝送路に接続するために使用
することができる。
よって最善の実行が得られ、以下の説明では離散時間モ
デル化が使用される。離散時間モデル化は、図１におい
て信号x(t)と信号s(t)とが、受信入力ポート１４と送信
入力ポート２０とにそれぞれ印可される前にそれぞれア
ナログ／デジタル・コンバータに印可され、同様に信号
x(t)と信号e(t)とが、受信出力ポート１６と送信出力ポ
ート２２とにそれぞれ結合されているデジタル／アナロ
グ・コンバータからそれぞれ受信される。更に、エコー
・キャンセラ１０中の関連する信号は全てデジタル信号
である。これらのデジタル信号は従来の方法で、例え
ば、 x(k)が時点 t=kT における連続タイム・サンプル
x(t)の量子化サンプルを意味するように、意味されてい
る。なお、1/T は適切なナイキスト（Nyquist）レート
での標本化周波数である。デジタル／アナログ・コンバ
ータ及びアナログ／デジタル・コンバータを、エコー・
キャンセラ１０をアナログ伝送路に接続するために使用
することができる。
【００２６】図２は本発明によるエコー・キャンセラ装
置の一実施例の概略図を示している。本実施例では、エ
コー・キャンセラ装置は集積回路チップの一部であり、
その集積回路チップは拡声電話機１００の一部である。
エコー・キャンセラ装置１１０は、受信入力ポート１１
４と受信出力ポート１１６とを持つ受信経路１１２、及
び送信入力ポート１２０と送信出力ポート１２２とを持
つ送信経路１１８を包含する。受信出力ポート１１６
は、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１２４を
介して拡声受話器１２６に結合されている。送話器１２
８は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１３０
を介して送信入力ポート１２０に結合されている。音響
エコー経路１３２は拡声受話器１２６と送話器１２８と
の間に配置されている。
置の一実施例の概略図を示している。本実施例では、エ
コー・キャンセラ装置は集積回路チップの一部であり、
その集積回路チップは拡声電話機１００の一部である。
エコー・キャンセラ装置１１０は、受信入力ポート１１
４と受信出力ポート１１６とを持つ受信経路１１２、及
び送信入力ポート１２０と送信出力ポート１２２とを持
つ送信経路１１８を包含する。受信出力ポート１１６
は、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１２４を
介して拡声受話器１２６に結合されている。送話器１２
８は、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ１３０
を介して送信入力ポート１２０に結合されている。音響
エコー経路１３２は拡声受話器１２６と送話器１２８と
の間に配置されている。
【００２７】送信出力ポート１２２はデジタル／アナロ
グ（Ｄ／Ａ）コンバータ１３４を介してハイブリッド・
トランス１３８のポート１３６に結合され、ハイブリッ
ド・トランス１３８のポート１４０はアナログ／デジタ
ル（Ａ／Ｄ）コンバータ１４２を介して受信入力ポート
１１４に結合されている。ハイブリッド・トランス１３
８は、２線式信号と４線式信号との間の変換を行う。ハ
イブリッド・トランス・ポート１３６及び１４０は拡声
電話機１００の内部の４線式全二重装置とのインタフェ
ースを行うのに対し、ハイブリッド・トランス・ポート
１４６及び１４８は拡声電話機１００の外部の２線式ロ
ーカル・カストマ・ループとのインタフェースを行う。
ハイブリッド・トランス１３８はまた、送信出力ポート
１２２と受信入力ポート１１４との間に回線エコー経路
１４４を形成している。
グ（Ｄ／Ａ）コンバータ１３４を介してハイブリッド・
トランス１３８のポート１３６に結合され、ハイブリッ
ド・トランス１３８のポート１４０はアナログ／デジタ
ル（Ａ／Ｄ）コンバータ１４２を介して受信入力ポート
１１４に結合されている。ハイブリッド・トランス１３
８は、２線式信号と４線式信号との間の変換を行う。ハ
イブリッド・トランス・ポート１３６及び１４０は拡声
電話機１００の内部の４線式全二重装置とのインタフェ
ースを行うのに対し、ハイブリッド・トランス・ポート
１４６及び１４８は拡声電話機１００の外部の２線式ロ
ーカル・カストマ・ループとのインタフェースを行う。
ハイブリッド・トランス１３８はまた、送信出力ポート
１２２と受信入力ポート１１４との間に回線エコー経路
１４４を形成している。
【００２８】エコー・キャンセラ装置１１０はまた、第
１エコー・キャンセラ及び第２エコー・キャンセラを包
含する。第１エコー・キャンセラは、第１フォアグラウ
ンド減算１５４に結合されている第１フォアグラウンド
・フィルタ１５２、第１バックグラウンド減算１５８に
結合されている第１バックグラウンド・フィルタ１５
６、及び、第１制御装置１６０を包含する。第２エコー
・キャンセラは、第２フォアグラウンド減算器１６４に
結合されている第２フォアグラウンド・フィルタ１６
２、第２バックグラウンド減算器１６８に結合されてい
る第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６、及び、
第２制御装置１７０を包含する。
１エコー・キャンセラ及び第２エコー・キャンセラを包
含する。第１エコー・キャンセラは、第１フォアグラウ
ンド減算１５４に結合されている第１フォアグラウンド
・フィルタ１５２、第１バックグラウンド減算１５８に
結合されている第１バックグラウンド・フィルタ１５
６、及び、第１制御装置１６０を包含する。第２エコー
・キャンセラは、第２フォアグラウンド減算器１６４に
結合されている第２フォアグラウンド・フィルタ１６
２、第２バックグラウンド減算器１６８に結合されてい
る第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６、及び、
第２制御装置１７０を包含する。
【００２９】第１エコー・キャンセラは、回線エコー経
路１４４の両端間の回線エコーを消去するように設計さ
れている。第２エコー・キャンセラは、音響エコー経路
１３２の両端間の音響エコーを消去するように設計され
ている。第１エコー・キャンセラ内では、第１フォアグ
ラウンド・フィルタ１５２が実際のエコー消去を行い、
第１制御装置１６０が、第１バックグラウンド・フィル
タ１５６のフィルタ係数が第１機能に従って第１フォア
グラウンド・フィルタ１５２のフィルタ係数を更新する
ために使用することができるときを判定する。同様に、
第２エコー・キャンセラ内では、第２フォアグラウンド
・フィルタ１６２が実際のエコー消去を行い、第２制御
装置１７０が、第２適応バックグラウンド・フィルタ１
６６のフィルタ係数が第２機能に従って第２フォアグラ
ウンド・フィルタ１６２のフィルタ係数を更新するため
に使用することができるときを判定する。
路１４４の両端間の回線エコーを消去するように設計さ
れている。第２エコー・キャンセラは、音響エコー経路
１３２の両端間の音響エコーを消去するように設計され
ている。第１エコー・キャンセラ内では、第１フォアグ
ラウンド・フィルタ１５２が実際のエコー消去を行い、
第１制御装置１６０が、第１バックグラウンド・フィル
タ１５６のフィルタ係数が第１機能に従って第１フォア
グラウンド・フィルタ１５２のフィルタ係数を更新する
ために使用することができるときを判定する。同様に、
第２エコー・キャンセラ内では、第２フォアグラウンド
・フィルタ１６２が実際のエコー消去を行い、第２制御
装置１７０が、第２適応バックグラウンド・フィルタ１
６６のフィルタ係数が第２機能に従って第２フォアグラ
ウンド・フィルタ１６２のフィルタ係数を更新するため
に使用することができるときを判定する。
【００３０】ここで、第１フォアグラウンド・フィルタ
１５２及び第２フォアグラウンド・フィルタ１６２は、
前掲の Yatsuzuka らの論文に従って適応フィルタとし
たり、或いは、好ましくは非適応フィルタとすることが
できることが特筆される。何れの場合でも、それらの更
新機能は、バックグラウンド・フィルタ係数のフォアグ
ラウンド・フィルタ係数への累算を包含する。更に、第
１フォアグラウンド減算１５４と第１バックグラウンド
減算１５８、並びに第２フォアグラウンド減算器１６４
と第２バックグラウンド減算器１６８とはカスケードに
配列された状態に図示されているが、その代わりに、前
掲の Ochiai らの論文に従い、第１フォアグラウンド減
算１５４と第１バックグラウンド減算１５８とが並列に
配列され、同様に第２フォアグラウンド減算器１６４と
第２バックグラウンド減算器１６８とが並列に配列され
るようにすることもできることも特筆される。並列構成
では、更新機能が バックグラウンド・フィルタ係数の
フォアグラウンド・フィルタ係数への転移を包含する。
１５２及び第２フォアグラウンド・フィルタ１６２は、
前掲の Yatsuzuka らの論文に従って適応フィルタとし
たり、或いは、好ましくは非適応フィルタとすることが
できることが特筆される。何れの場合でも、それらの更
新機能は、バックグラウンド・フィルタ係数のフォアグ
ラウンド・フィルタ係数への累算を包含する。更に、第
１フォアグラウンド減算１５４と第１バックグラウンド
減算１５８、並びに第２フォアグラウンド減算器１６４
と第２バックグラウンド減算器１６８とはカスケードに
配列された状態に図示されているが、その代わりに、前
掲の Ochiai らの論文に従い、第１フォアグラウンド減
算１５４と第１バックグラウンド減算１５８とが並列に
配列され、同様に第２フォアグラウンド減算器１６４と
第２バックグラウンド減算器１６８とが並列に配列され
るようにすることもできることも特筆される。並列構成
では、更新機能が バックグラウンド・フィルタ係数の
フォアグラウンド・フィルタ係数への転移を包含する。
【００３１】第１フォアグラウンド・フィルタ１５２及
び第２フォアグラウンド・フィルタ１６２は、各々、そ
れらが専用的に所有する係数メモリ即ち記憶空間を有す
る。例えば、第１係数メモリ（図示せず）は第１フォア
グラウンド・フィルタ１５２によって排他的に使用さ
れ、第２係数メモリ（図示せず）は第２フォアグラウン
ド・フィルタ１６２によって排他的に使用される。しか
し、第１バックグラウンド・フィルタ１５６及び第２適
応バックグラウンド・フィルタ１６６は専用的な係数メ
モリは持っていない。従って、エコー・キャンセラ装置
１１０は、更にコントローラ１７２と共用係数メモリ１
７４とを包含する。コントローラ１７２は、共用係数メ
モリ１７４を第１バックグラウンド・フィルタ１５６と
第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との間に切
替え、その結果、第１バックグラウンド・フィルタ１５
６と第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との両
方ではなくそれらの一方がそれぞれのフィルタ係数を共
用係数メモリ１７４に格納することができる。従って、
コントローラ１７２は第１バックグラウンド・フィルタ
１５６と第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６と
が同時に共用係数メモリ１７４をアクセスしないように
する。
び第２フォアグラウンド・フィルタ１６２は、各々、そ
れらが専用的に所有する係数メモリ即ち記憶空間を有す
る。例えば、第１係数メモリ（図示せず）は第１フォア
グラウンド・フィルタ１５２によって排他的に使用さ
れ、第２係数メモリ（図示せず）は第２フォアグラウン
ド・フィルタ１６２によって排他的に使用される。しか
し、第１バックグラウンド・フィルタ１５６及び第２適
応バックグラウンド・フィルタ１６６は専用的な係数メ
モリは持っていない。従って、エコー・キャンセラ装置
１１０は、更にコントローラ１７２と共用係数メモリ１
７４とを包含する。コントローラ１７２は、共用係数メ
モリ１７４を第１バックグラウンド・フィルタ１５６と
第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との間に切
替え、その結果、第１バックグラウンド・フィルタ１５
６と第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との両
方ではなくそれらの一方がそれぞれのフィルタ係数を共
用係数メモリ１７４に格納することができる。従って、
コントローラ１７２は第１バックグラウンド・フィルタ
１５６と第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６と
が同時に共用係数メモリ１７４をアクセスしないように
する。
【００３２】更に、コントローラ１７２は該共用係数メ
モリ１７４が第１バックグラウンド・フィルタ１５６と
第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との間で切
替えられるとき、共用係数メモリ１７４をリセットし、
それにより、第１バックグラウンド・フィルタ１５６と
第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との間のフ
ィルタ係数の転移を防止する。その結果、共用係数メモ
リ１７４が第１バックグラウンド・フィルタ１５６に関
連するフィルタ係数と第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６に関連するフィルタ係数とを同時に格納する
必要は無い。第１フォアグラウンド・フィルタ１５２と
第２フォアグラウンド・フィルタ１６２とは同時に動作
するが、第１バックグラウンド・フィルタ１５６と第２
適応バックグラウンド・フィルタ１６６とは、共用係数
メモリ１７４にアクセスを有している方のバックグラウ
ンド・フィルタに依存して、一時に一つだけが動作す
る。この結果、第１制御装置１６０と第２制御装置１７
０とは、共用係数メモリ１７４に結合されている方のバ
ックグラウンド・フィルタに依存して、それらの更新機
能を一時に一つだけ実行する。
モリ１７４が第１バックグラウンド・フィルタ１５６と
第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との間で切
替えられるとき、共用係数メモリ１７４をリセットし、
それにより、第１バックグラウンド・フィルタ１５６と
第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６との間のフ
ィルタ係数の転移を防止する。その結果、共用係数メモ
リ１７４が第１バックグラウンド・フィルタ１５６に関
連するフィルタ係数と第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６に関連するフィルタ係数とを同時に格納する
必要は無い。第１フォアグラウンド・フィルタ１５２と
第２フォアグラウンド・フィルタ１６２とは同時に動作
するが、第１バックグラウンド・フィルタ１５６と第２
適応バックグラウンド・フィルタ１６６とは、共用係数
メモリ１７４にアクセスを有している方のバックグラウ
ンド・フィルタに依存して、一時に一つだけが動作す
る。この結果、第１制御装置１６０と第２制御装置１７
０とは、共用係数メモリ１７４に結合されている方のバ
ックグラウンド・フィルタに依存して、それらの更新機
能を一時に一つだけ実行する。
【００３３】何個かのアルゴリズムが、共用係数メモリ
をバックグラウンド・フィルタ間に切替えるときを判定
するために使用可能である。この実施例では、コントロ
ーラ１７２が受信経路１１２と送信経路１１８での信号
レベルに応答して上記切替えを実行する。送信経路１１
８の信号レベルが受信経路１１２の信号レベルを超えて
いるとき、共用係数メモリ１７４は第１バックグラウン
ド・フィルタ１５６に結合され、第２適応バックグラウ
ンド・フィルタ１６６からは切り離されて、それにより
第１バックグラウンド・フィルタ１５６が動作し、第２
適応バックグラウンド・フィルタ１６６が動作しないよ
うにされる。同様に、受信経路１１２の信号レベルが送
信経路１１８の信号レベルを超えているとき、共用係数
メモリ１７４は第２適応バックグラウンド・フィルタ１
６６に結合され、第１バックグラウンド・フィルタ１５
６からは切り離されて、それにより第２適応バックグラ
ウンド・フィルタ１６６が動作し、第１バックグラウン
ド・フィルタ１５６が動作しないようにされる。
をバックグラウンド・フィルタ間に切替えるときを判定
するために使用可能である。この実施例では、コントロ
ーラ１７２が受信経路１１２と送信経路１１８での信号
レベルに応答して上記切替えを実行する。送信経路１１
８の信号レベルが受信経路１１２の信号レベルを超えて
いるとき、共用係数メモリ１７４は第１バックグラウン
ド・フィルタ１５６に結合され、第２適応バックグラウ
ンド・フィルタ１６６からは切り離されて、それにより
第１バックグラウンド・フィルタ１５６が動作し、第２
適応バックグラウンド・フィルタ１６６が動作しないよ
うにされる。同様に、受信経路１１２の信号レベルが送
信経路１１８の信号レベルを超えているとき、共用係数
メモリ１７４は第２適応バックグラウンド・フィルタ１
６６に結合され、第１バックグラウンド・フィルタ１５
６からは切り離されて、それにより第２適応バックグラ
ウンド・フィルタ１６６が動作し、第１バックグラウン
ド・フィルタ１５６が動作しないようにされる。
【００３４】説明上の目的で、エコー・キャンセラ装置
１１０の動作は送信状態と受信状態とに関連して記述さ
れる。図２中、送信状態に関連する信号は矢印括弧記号
＜＞の中に示され、受信状態に関連する信号は角型括弧
記号｛ ｝の中に示されている。
１１０の動作は送信状態と受信状態とに関連して記述さ
れる。図２中、送信状態に関連する信号は矢印括弧記号
＜＞の中に示され、受信状態に関連する信号は角型括弧
記号｛ ｝の中に示されている。
【００３５】音声作動切替え式スピーカフォン装置中で
どの話者がactiveであるかを判定するための状態コント
ローラのような検出器が、当該技術分野で周知である。
そのような検出器は、一般的に送信経路の信号レベル及
び受信経路の信号レベルに応答して状態を切替える。多
くの切替え方法が利用可能である。例えば、ここでの説
明のための参照に供される、Sondhi らの論文 "Silenci
ng Echos on the Telephone Network", Proceedings of
the IEEE, Vol.68, No.8, August 1980, pp.948-963、
Clemency らの論文 "Functional Design of a Voice-Sw
itched Speakerphone", The Bell System Technical Jo
urnal, Vol.XL, No.3, May 1961, pp.649-668、及び Bu
sala の論文 "Fundamental Considerations in the Des
ign of aVoice-Switched Speakerphone", The Bell Sys
tem Technical Journal, Vol.XXXIX, No.2, March 196
0, pp.265-294 を参照されたい。
どの話者がactiveであるかを判定するための状態コント
ローラのような検出器が、当該技術分野で周知である。
そのような検出器は、一般的に送信経路の信号レベル及
び受信経路の信号レベルに応答して状態を切替える。多
くの切替え方法が利用可能である。例えば、ここでの説
明のための参照に供される、Sondhi らの論文 "Silenci
ng Echos on the Telephone Network", Proceedings of
the IEEE, Vol.68, No.8, August 1980, pp.948-963、
Clemency らの論文 "Functional Design of a Voice-Sw
itched Speakerphone", The Bell System Technical Jo
urnal, Vol.XL, No.3, May 1961, pp.649-668、及び Bu
sala の論文 "Fundamental Considerations in the Des
ign of aVoice-Switched Speakerphone", The Bell Sys
tem Technical Journal, Vol.XXXIX, No.2, March 196
0, pp.265-294 を参照されたい。
【００３６】例えば、送信状態は、送信入力信号 u(k)
が第１しきい値以上であり、且つ、受信入力信号 x(k)
が第２しきい値以下であるときに起きる。同様に、受信
状態は、受信入力信号 x(k)が第３しきい値以上であ
り、且つ、送信入力信号 u(k)が第４しきい値以下であ
るときに起きる。便宜上、第１しきい値、第２しきい
値、第３しきい値及び第４しきい値は、基本的に同一で
あってもよい。例えば、これらしきい値は、特定の期間
に渡って平均された信号x(k)及び信号u(k)の瞬時信号電
力と関連を持たせることができる。
が第１しきい値以上であり、且つ、受信入力信号 x(k)
が第２しきい値以下であるときに起きる。同様に、受信
状態は、受信入力信号 x(k)が第３しきい値以上であ
り、且つ、送信入力信号 u(k)が第４しきい値以下であ
るときに起きる。便宜上、第１しきい値、第２しきい
値、第３しきい値及び第４しきい値は、基本的に同一で
あってもよい。例えば、これらしきい値は、特定の期間
に渡って平均された信号x(k)及び信号u(k)の瞬時信号電
力と関連を持たせることができる。
【００３７】送信状態中は、近端信号源によって生成さ
れる近端信号を表す送信入力信号 u(k)が送信入力ポー
ト１２０に到来し、遠端信号源によって生成される遠端
信号を表す受信入力信号 x(k)は受信入力ポート１１４
に到来していない。回線エコー経路１４４は、P[z]の伝
達特性を有する。その結果、受信入力信号 x(k)は回線
エコー信号 P[u(k)]から成る。この事例では、コントロ
ーラ１７２は、共用係数メモリ１７４を第１バックグラ
ウンド・フィルタ１５６へ結合し、共用係数メモリ１７
４を第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６から切
り離して、共用係数メモリ１７４をリセットし、それに
よって第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６に対
するフィルタ係数を消去している。第１フォアグラウン
ド・フィルタ１５２は第１係数メモリへの第１フォアグ
ラウンド・フィルタ係数の格納を続行し、信号u(k)に応
答してエコー信号 P[u(k)]の推定値として複製信号 y1F
(k)を生成する。第１フォアグラウンド減算１５４で、
エコー信号 P[u(k)]が加数入力ポートに印可され、複製
信号 y1F(k)が減数入力ポートに印可される。
れる近端信号を表す送信入力信号 u(k)が送信入力ポー
ト１２０に到来し、遠端信号源によって生成される遠端
信号を表す受信入力信号 x(k)は受信入力ポート１１４
に到来していない。回線エコー経路１４４は、P[z]の伝
達特性を有する。その結果、受信入力信号 x(k)は回線
エコー信号 P[u(k)]から成る。この事例では、コントロ
ーラ１７２は、共用係数メモリ１７４を第１バックグラ
ウンド・フィルタ１５６へ結合し、共用係数メモリ１７
４を第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６から切
り離して、共用係数メモリ１７４をリセットし、それに
よって第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６に対
するフィルタ係数を消去している。第１フォアグラウン
ド・フィルタ１５２は第１係数メモリへの第１フォアグ
ラウンド・フィルタ係数の格納を続行し、信号u(k)に応
答してエコー信号 P[u(k)]の推定値として複製信号 y1F
(k)を生成する。第１フォアグラウンド減算１５４で、
エコー信号 P[u(k)]が加数入力ポートに印可され、複製
信号 y1F(k)が減数入力ポートに印可される。
【００３８】第１フォアグラウンド減算１５４は、信号
P[u(k)]と信号y1(k)との間の差を表すエラー信号 e1F
(k)を生成する。エラー信号 e1F(k)は受信経路１１２に
沿って受信出力ポート１１６へ転移される。更に、第１
バックグラウンド・フィルタ１５６は第１バックグラウ
ンド・フィルタ係数sを共用係数メモリ１７４に格納
し、信号u(k)に応答して、信号y1F(k)の推定値として複
製信号 y1B(k)を生成する。第１バックグラウンド減算
１５８で、信号y1F(k)が加数入力ポートに印可され、複
製信号 y1B(k)が減数入力ポートに印可される。第１バ
ックグラウンド減算１５８は、信号e1F(k)と信号y1F(k)
との間の差を表すエラー信号 e1B(k)を生成する。エラ
ー信号 e1B(k)は、更に適応処理を行うため、第１バッ
クグラウンド・フィルタ１５６のフィードバック入力ポ
ートに印可される。第１制御装置１６０は、第１フォア
グラウンド・フィルタ１５２が更新される必要が有るか
どうかを判定するため、エラー信号e 1F(k)及びエラー
信号 e1B(k)を測定する。第２適応バックグラウンド・
フィルタ１６６は共用係数メモリ１７４から切り離され
ることにより、不動作状態にされているが、第２フォア
グラウンド・フィルタ１６２はそのフィルタ係数の第２
係数メモリへの格納を続行し、送信状態中動作を続行す
る。説明の便宜上、送信入力ポート１２０で生じる何ら
かの音響エコー信号H[e1F(k)]はごく僅かであると想定
されている。
P[u(k)]と信号y1(k)との間の差を表すエラー信号 e1F
(k)を生成する。エラー信号 e1F(k)は受信経路１１２に
沿って受信出力ポート１１６へ転移される。更に、第１
バックグラウンド・フィルタ１５６は第１バックグラウ
ンド・フィルタ係数sを共用係数メモリ１７４に格納
し、信号u(k)に応答して、信号y1F(k)の推定値として複
製信号 y1B(k)を生成する。第１バックグラウンド減算
１５８で、信号y1F(k)が加数入力ポートに印可され、複
製信号 y1B(k)が減数入力ポートに印可される。第１バ
ックグラウンド減算１５８は、信号e1F(k)と信号y1F(k)
との間の差を表すエラー信号 e1B(k)を生成する。エラ
ー信号 e1B(k)は、更に適応処理を行うため、第１バッ
クグラウンド・フィルタ１５６のフィードバック入力ポ
ートに印可される。第１制御装置１６０は、第１フォア
グラウンド・フィルタ１５２が更新される必要が有るか
どうかを判定するため、エラー信号e 1F(k)及びエラー
信号 e1B(k)を測定する。第２適応バックグラウンド・
フィルタ１６６は共用係数メモリ１７４から切り離され
ることにより、不動作状態にされているが、第２フォア
グラウンド・フィルタ１６２はそのフィルタ係数の第２
係数メモリへの格納を続行し、送信状態中動作を続行す
る。説明の便宜上、送信入力ポート１２０で生じる何ら
かの音響エコー信号H[e1F(k)]はごく僅かであると想定
されている。
【００３９】受信状態中は、遠端信号を表す受信入力信
号 x(k)が受信入力ポート１１４に到来し、近端信号を
表す送信入力信号 u(k)は送信入力ポート１２０に到来
していない。音響エコー経路１３２はH[z]の伝達特性を
有する。その結果、送信入力信号は音響エコー信号 H[x
(k)]から成る。この事例では、コントローラ１７２は、
共用係数メモリ１７４を第１バックグラウンド・フィル
タ１６６へ結合し、共用係数メモリ１７４を第１バック
グラウンド・フィルタ１５６から切り離して、共用係数
メモリ１７４をリセットし、それによって第１バックグ
ラウンド・フィルタ１５６に対するフィルタ係数を消去
している。第２フォアグラウンド・フィルタ１６２は、
第２フォアグラウンド・フィルタ係数を第２係数メモリ
に格納し、信号x(k)に応答してエコー信号 H[x(k)]の推
定値として複製信号 y2F(k)を生成する。
号 x(k)が受信入力ポート１１４に到来し、近端信号を
表す送信入力信号 u(k)は送信入力ポート１２０に到来
していない。音響エコー経路１３２はH[z]の伝達特性を
有する。その結果、送信入力信号は音響エコー信号 H[x
(k)]から成る。この事例では、コントローラ１７２は、
共用係数メモリ１７４を第１バックグラウンド・フィル
タ１６６へ結合し、共用係数メモリ１７４を第１バック
グラウンド・フィルタ１５６から切り離して、共用係数
メモリ１７４をリセットし、それによって第１バックグ
ラウンド・フィルタ１５６に対するフィルタ係数を消去
している。第２フォアグラウンド・フィルタ１６２は、
第２フォアグラウンド・フィルタ係数を第２係数メモリ
に格納し、信号x(k)に応答してエコー信号 H[x(k)]の推
定値として複製信号 y2F(k)を生成する。
【００４０】第２フォアグラウンド減算器１６４は加数
入力ポートに信号H[x(k)]を受信し、減数入力ポートに
信号y2F(k)を受信する。第２フォアグラウンド減算器１
６４は、信号H[x(k)]と信号y2(k)との間の差を表すエラ
ー信号 e2F(k)を生成する。エラー信号 e2F(k)は長距離
の送信経路１１８に沿って送信出力ポート１２２へ転移
される。更に、第２適応バックグラウンド・フィルタ１
６６は第２バックグラウンド・フィルタ係数を共用係数
メモリ１７４に格納し、信号u(k)に応答して、信号e2F
(k)の推定値として複製信号 y1B(k)を生成する。第２バ
ックグラウンド減算器１６８で、信号e2F(k)が加数入力
ポートに印可され、複製信号 y1B(k)が減数入力ポート
に印可される。第２バックグラウンド減算器１６８は、
信号e2F(k)と信号y2F(k)との間の差を表すエラー信号 e
1B(k)を生成する。エラー信号e1B(k)は、更に適応処理
を行うため、第２適応バックグラウンド・フィルタ１６
６のフィードバック入力ポートに印可される。
入力ポートに信号H[x(k)]を受信し、減数入力ポートに
信号y2F(k)を受信する。第２フォアグラウンド減算器１
６４は、信号H[x(k)]と信号y2(k)との間の差を表すエラ
ー信号 e2F(k)を生成する。エラー信号 e2F(k)は長距離
の送信経路１１８に沿って送信出力ポート１２２へ転移
される。更に、第２適応バックグラウンド・フィルタ１
６６は第２バックグラウンド・フィルタ係数を共用係数
メモリ１７４に格納し、信号u(k)に応答して、信号e2F
(k)の推定値として複製信号 y1B(k)を生成する。第２バ
ックグラウンド減算器１６８で、信号e2F(k)が加数入力
ポートに印可され、複製信号 y1B(k)が減数入力ポート
に印可される。第２バックグラウンド減算器１６８は、
信号e2F(k)と信号y2F(k)との間の差を表すエラー信号 e
1B(k)を生成する。エラー信号e1B(k)は、更に適応処理
を行うため、第２適応バックグラウンド・フィルタ１６
６のフィードバック入力ポートに印可される。
【００４１】第２制御装置１７０は、第２フォアグラウ
ンド・フィルタ１６２が更新される必要が有るかどうか
を判定するため、エラー信号 e2F(k)及びエラー信号 e2
B(k)を測定する。第１バックグラウンド・フィルタ１５
６は共用係数メモリ１７４から切り離されることによ
り、不動作状態にされているが、第１フォアグラウンド
・フィルタ１５２はそのフィルタ係数の第１係数メモリ
への格納を続行し、受信状態中動作を続行する。説明の
便宜上、受信入力ポート１１４で生じる何らかの回線エ
コー信号 P[e2F(k)]はごく僅かであると想定されてい
る。
ンド・フィルタ１６２が更新される必要が有るかどうか
を判定するため、エラー信号 e2F(k)及びエラー信号 e2
B(k)を測定する。第１バックグラウンド・フィルタ１５
６は共用係数メモリ１７４から切り離されることによ
り、不動作状態にされているが、第１フォアグラウンド
・フィルタ１５２はそのフィルタ係数の第１係数メモリ
への格納を続行し、受信状態中動作を続行する。説明の
便宜上、受信入力ポート１１４で生じる何らかの回線エ
コー信号 P[e2F(k)]はごく僅かであると想定されてい
る。
【００４２】図３はエコー・キャンセラ装置１１０の一
部の実施例の概略図を示している。この図に見られるよ
うに、第１バックグラウンド・フィルタ１５６、第２適
応バックグラウンド・フィルタ１６６、コントローラ１
７２及び共用係数メモリ１７４は、Ｕレジスタ２０２、
制御装置２０４、たたみ込み回路２０６、係数レジスタ
２０８、適応プロセッサ２１０、及び、Ｘレジスタ２１
２によって実施されている。受信経路１１２、送信経路
１１８、１８０、１８２、１８４、１８６、１８８、及
び、１９０は明確化のために示されている。
部の実施例の概略図を示している。この図に見られるよ
うに、第１バックグラウンド・フィルタ１５６、第２適
応バックグラウンド・フィルタ１６６、コントローラ１
７２及び共用係数メモリ１７４は、Ｕレジスタ２０２、
制御装置２０４、たたみ込み回路２０６、係数レジスタ
２０８、適応プロセッサ２１０、及び、Ｘレジスタ２１
２によって実施されている。受信経路１１２、送信経路
１１８、１８０、１８２、１８４、１８６、１８８、及
び、１９０は明確化のために示されている。
【００４３】Ｕレジスタ２０２及びＸレジスタ２１２
は、信号u(k)及び信号x(k)のサンプルをそれぞれ格納す
るための再循環シフト・レジスタである。制御装置２０
４は、信号u(k)及び信号x(k)のレベルを検出するための
信号検出器（図示せず）を包含する。係数レジスタ２０
８は、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（random a
ccess memory；ＲＡＭ）によって実施することができ
る。
は、信号u(k)及び信号x(k)のサンプルをそれぞれ格納す
るための再循環シフト・レジスタである。制御装置２０
４は、信号u(k)及び信号x(k)のレベルを検出するための
信号検出器（図示せず）を包含する。係数レジスタ２０
８は、例えば、ランダム・アクセス・メモリ（random a
ccess memory；ＲＡＭ）によって実施することができ
る。
【００４４】制御装置２０４は、Ｕレジスタ２０２をた
たみ込み回路２０６と適応プロセッサ２１０へ結合し、
送信経路１１８及び１８０を適応プロセッサ２１０へ結
合し、信号経路１８２をたたみ込み回路２０６へ結合
し、信号経路１８４を係数レジスタ２０８へ結合し、且
つ、Ｘレジスタ２１２と信号経路１８６、１８８、及び
１９０を切り離すことによって、第１バックグラウンド
・フィルタ１５６が動作するようにする。同様に、制御
装置２０４は、Ｘレジスタ２１２をたたみ込み回路２０
６と適応プロセッサ２１０へ結合し、受信経路１１２と
信号経路１８８を適応プロセッサ２１０へ結合し、信号
経路１８８をたたみ込み回路２０６へ結合し、信号経路
１９０を係数レジスタ２０８へ結合し、且つ、Ｘレジス
タ２１２と信号経路１８０、１８２、及び、１８４を切
り離すことによって、第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６が動作するようにする。
たみ込み回路２０６と適応プロセッサ２１０へ結合し、
送信経路１１８及び１８０を適応プロセッサ２１０へ結
合し、信号経路１８２をたたみ込み回路２０６へ結合
し、信号経路１８４を係数レジスタ２０８へ結合し、且
つ、Ｘレジスタ２１２と信号経路１８６、１８８、及び
１９０を切り離すことによって、第１バックグラウンド
・フィルタ１５６が動作するようにする。同様に、制御
装置２０４は、Ｘレジスタ２１２をたたみ込み回路２０
６と適応プロセッサ２１０へ結合し、受信経路１１２と
信号経路１８８を適応プロセッサ２１０へ結合し、信号
経路１８８をたたみ込み回路２０６へ結合し、信号経路
１９０を係数レジスタ２０８へ結合し、且つ、Ｘレジス
タ２１２と信号経路１８０、１８２、及び、１８４を切
り離すことによって、第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６が動作するようにする。
【００４５】第１バックグラウンド・フィルタ１５６の
動作中、制御装置２０４は、Ｕレジスタ２０２に格納さ
れているサンプルに係数レジスタ２０８に格納されてい
るフィルタ係数を用いて線形たたみ込みを実行すること
によって複製信号 y1B(k)を生成する。更に、適応プロ
セッサ２１０は、信号e1B(k)のレベルを最小にするため
に、信号u(k)及び信号e1B(k)に応答して係数レジスタ２
０８に格納されているフィルタ係数を適応的に修正す
る。第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６の動作
中、制御装置２０４は、Ｘレジスタ２１２に格納されて
いるサンプルに係数レジスタ２０８に格納されているフ
ィルタ係数を用いて線形たたみ込みを実行することによ
って複製信号 y2B(k)を生成する。更に、２１６は、信
号e2B(k)のレベルを最小にするために、信号x(k)及び信
号e2B(k)に応答して係数レジスタ２０８に格納されてい
るフィルタ係数を適応的に修正する。係数レジスタ２０
８の記憶空間及び適応プロセッサ２１０の処理能力が、
第１バックグラウンド・フィルタ１５６と第２適応バッ
クグラウンド・フィルタ１６６との間で共用される利点
が有る。
動作中、制御装置２０４は、Ｕレジスタ２０２に格納さ
れているサンプルに係数レジスタ２０８に格納されてい
るフィルタ係数を用いて線形たたみ込みを実行すること
によって複製信号 y1B(k)を生成する。更に、適応プロ
セッサ２１０は、信号e1B(k)のレベルを最小にするため
に、信号u(k)及び信号e1B(k)に応答して係数レジスタ２
０８に格納されているフィルタ係数を適応的に修正す
る。第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６の動作
中、制御装置２０４は、Ｘレジスタ２１２に格納されて
いるサンプルに係数レジスタ２０８に格納されているフ
ィルタ係数を用いて線形たたみ込みを実行することによ
って複製信号 y2B(k)を生成する。更に、２１６は、信
号e2B(k)のレベルを最小にするために、信号x(k)及び信
号e2B(k)に応答して係数レジスタ２０８に格納されてい
るフィルタ係数を適応的に修正する。係数レジスタ２０
８の記憶空間及び適応プロセッサ２１０の処理能力が、
第１バックグラウンド・フィルタ１５６と第２適応バッ
クグラウンド・フィルタ１６６との間で共用される利点
が有る。
【００４６】適応プロセッサ２１０は当該技術分野で周
知な種々の適応アルゴリズムを使用することができる。
例えば、最小平均二乗（Least Mean Square；以下、Ｌ
ＭＳと略称する）アルゴリズムは上記二乗エラー信号の
期待値を最小にする反復的な確率的傾斜アルゴリズムで
ある。正規化最小平均二乗（Normalized Least MeanSqu
are；以下ＮＬＭＳと略称する）アルゴリズムのよう
な、上記ＬＭＳアルゴリズムの種々の変形例もまた適当
である。或いは、ＬＭＳアルゴリズムに代わる最小二乗
（Least Squares；以下ＬＳと略称する）アルゴリズム
は、非反復のブロック指向適応アルゴリズムを供する。
知な種々の適応アルゴリズムを使用することができる。
例えば、最小平均二乗（Least Mean Square；以下、Ｌ
ＭＳと略称する）アルゴリズムは上記二乗エラー信号の
期待値を最小にする反復的な確率的傾斜アルゴリズムで
ある。正規化最小平均二乗（Normalized Least MeanSqu
are；以下ＮＬＭＳと略称する）アルゴリズムのよう
な、上記ＬＭＳアルゴリズムの種々の変形例もまた適当
である。或いは、ＬＭＳアルゴリズムに代わる最小二乗
（Least Squares；以下ＬＳと略称する）アルゴリズム
は、非反復のブロック指向適応アルゴリズムを供する。
【００４７】Ｕレジスタ２０２は、回線エコー経路１４
４のインパルス応答を充分正確に表すために必須である
ので、送信入力信号 u(k)の多くのサンプルを格納す
る。同様に、Ｘレジスタ２１２は、音響エコー経路１３
２のインパルス応答を充分正確に表すために必須である
ので、受信入力信号 x(k)の多くのサンプルを格納す
る。係数レジスタ２０８は、第１バックグラウンド・フ
ィルタ１５６に対するフィルタ係数、或いは第２適応バ
ックグラウンド・フィルタ１６６に対するフィルタ係数
を、それら両方を同時に格納するのではなく、格納す
る。当然明らかな如く、より小さな係数レジスタは第１
バックグラウンド・フィルタ１５６及び第２適応バック
グラウンド・フィルタ１６６が的確に動作するようには
できないのに対し、大きな係数レジスタは記憶空間を浪
費することとなる。
４のインパルス応答を充分正確に表すために必須である
ので、送信入力信号 u(k)の多くのサンプルを格納す
る。同様に、Ｘレジスタ２１２は、音響エコー経路１３
２のインパルス応答を充分正確に表すために必須である
ので、受信入力信号 x(k)の多くのサンプルを格納す
る。係数レジスタ２０８は、第１バックグラウンド・フ
ィルタ１５６に対するフィルタ係数、或いは第２適応バ
ックグラウンド・フィルタ１６６に対するフィルタ係数
を、それら両方を同時に格納するのではなく、格納す
る。当然明らかな如く、より小さな係数レジスタは第１
バックグラウンド・フィルタ１５６及び第２適応バック
グラウンド・フィルタ１６６が的確に動作するようには
できないのに対し、大きな係数レジスタは記憶空間を浪
費することとなる。
【００４８】例えば、回線エコー経路１４４のインパル
ス応答が１０ msより大きくはないものと想定され、音
響エコー経路１３２のインパルス応答が２０ msより大
きくはないものと想定される。これらの想定と調和し
て、Ｘレジスタ２１２が、受信入力信号のＮ個の、各々
がＭビットの長さを有する、サンプル；x(k), x(k-
1),... x(k-N)を格納し、Ｕレジスタ２０２が、送信入
力信号 u(k)のＮ／２個の、各々がＭビットの長さを有
する、サンプル；u(k), u(k-1), ... u(k-N/2-1)を格納
する。この事例では、第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６が、Ｎ個の、各々がＭビットの長さを有す
る、単倍精度フィルタ係数を使用し、第１バックグラウ
ンド・フィルタ１５６が、Ｎ／２個の、各々が２Ｍビッ
トの長さを有する、二倍精度フィルタ係数を使用するこ
ととなろう。このことは、第１バックグラウンド・フィ
ルタ１５６に第２適応バックグラウンド・フィルタ１６
６のおおよそ２倍の精度を有することとなろう。更に、
係数レジスタ２０８は、Ｎ個の、各々がＭビットの長さ
を有する、アドレス可能な記憶場所を使用することとな
ろう。勿論、もし、第１バックグラウンド・フィルタ１
５６と第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６とが
各々、各Ｍビットのフィルタ係数をＮ個、或いは、各２
Ｍ ビットのフィルタ係数をＮ／２個使用している場合
は、むしろ同一規模の係数レジスタが好ましいであろ
う。
ス応答が１０ msより大きくはないものと想定され、音
響エコー経路１３２のインパルス応答が２０ msより大
きくはないものと想定される。これらの想定と調和し
て、Ｘレジスタ２１２が、受信入力信号のＮ個の、各々
がＭビットの長さを有する、サンプル；x(k), x(k-
1),... x(k-N)を格納し、Ｕレジスタ２０２が、送信入
力信号 u(k)のＮ／２個の、各々がＭビットの長さを有
する、サンプル；u(k), u(k-1), ... u(k-N/2-1)を格納
する。この事例では、第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６が、Ｎ個の、各々がＭビットの長さを有す
る、単倍精度フィルタ係数を使用し、第１バックグラウ
ンド・フィルタ１５６が、Ｎ／２個の、各々が２Ｍビッ
トの長さを有する、二倍精度フィルタ係数を使用するこ
ととなろう。このことは、第１バックグラウンド・フィ
ルタ１５６に第２適応バックグラウンド・フィルタ１６
６のおおよそ２倍の精度を有することとなろう。更に、
係数レジスタ２０８は、Ｎ個の、各々がＭビットの長さ
を有する、アドレス可能な記憶場所を使用することとな
ろう。勿論、もし、第１バックグラウンド・フィルタ１
５６と第２適応バックグラウンド・フィルタ１６６とが
各々、各Ｍビットのフィルタ係数をＮ個、或いは、各２
Ｍ ビットのフィルタ係数をＮ／２個使用している場合
は、むしろ同一規模の係数レジスタが好ましいであろ
う。
【００４９】係数レジスタ２０８の第１バックグラウン
ド・フィルタ１５６と第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６との間での切替え動作は、係数レジスタ２０
８のリセットを包含する。Ｕレジスタ２０２からＸレジ
スタ２１２への係数レジスタ２０８の切替え動作の一部
として、制御装置２０４は、適応プロセッサ２１０が第
２適応バックグラウンド・フィルタ１６６に対するフィ
ルタ係数の生成を開始可能にする前に、係数レジスタ２
０８をリセットする。同様に、Ｘレジスタ２１２からＵ
レジスタ２０２への係数レジスタ２０８の切替え動作の
一部として、制御装置２０４は、２１６が第１バックグ
ラウンド・フィルタ１５６に対するフィルタ係数の生成
を開始可能にする前に、係数レジスタ２０８をリセット
する。このリセットによって、第１バックグラウンド・
フィルタ１５６と第２適応バックグラウンド・フィルタ
１６６との間でフィルタ係数がスワッピングされること
が防止される。
ド・フィルタ１５６と第２適応バックグラウンド・フィ
ルタ１６６との間での切替え動作は、係数レジスタ２０
８のリセットを包含する。Ｕレジスタ２０２からＸレジ
スタ２１２への係数レジスタ２０８の切替え動作の一部
として、制御装置２０４は、適応プロセッサ２１０が第
２適応バックグラウンド・フィルタ１６６に対するフィ
ルタ係数の生成を開始可能にする前に、係数レジスタ２
０８をリセットする。同様に、Ｘレジスタ２１２からＵ
レジスタ２０２への係数レジスタ２０８の切替え動作の
一部として、制御装置２０４は、２１６が第１バックグ
ラウンド・フィルタ１５６に対するフィルタ係数の生成
を開始可能にする前に、係数レジスタ２０８をリセット
する。このリセットによって、第１バックグラウンド・
フィルタ１５６と第２適応バックグラウンド・フィルタ
１６６との間でフィルタ係数がスワッピングされること
が防止される。
【００５０】係数レジスタ２０８は、単にそれをクリア
することによってリセットすることが可能である。しか
し、回線エコー経路１４４或いは音響エコー経路１３
２、或いはそれら両方の大部分が拡声電話機１００によ
って判定されるようにし、従って、それを知り得るよう
にすることが可能である。従って、１３２と回線エコー
経路１４４との両方或いは一つが、係数レジスタ２０８
を適切な環境の下で所定の値にリセットすることによっ
て、適度に近似されるようにすることができる。例え
ば、もし係数レジスタ２０８へ切替えられているエコー
・キャンセラが、前掲の Yatsuzuka らの論文でのよう
に、カスケード構成を有する場合は、係数レジスタ２０
８はフォアグラウンド・フィルタ係数がクリアされると
き、所定のフィルタ係数にリセットすることができる。
或いは、その代わりに、もし係数レジスタ２０８へ切替
えられているエコー・キャンセラが、前掲の Ochiai ら
の論文でのように、並列構成を有する場合は、係数レジ
スタ２０８はフォアグラウンド・フィルタ係数に拘ら
ず、所定のフィルタ係数にリセットすることができる。
することによってリセットすることが可能である。しか
し、回線エコー経路１４４或いは音響エコー経路１３
２、或いはそれら両方の大部分が拡声電話機１００によ
って判定されるようにし、従って、それを知り得るよう
にすることが可能である。従って、１３２と回線エコー
経路１４４との両方或いは一つが、係数レジスタ２０８
を適切な環境の下で所定の値にリセットすることによっ
て、適度に近似されるようにすることができる。例え
ば、もし係数レジスタ２０８へ切替えられているエコー
・キャンセラが、前掲の Yatsuzuka らの論文でのよう
に、カスケード構成を有する場合は、係数レジスタ２０
８はフォアグラウンド・フィルタ係数がクリアされると
き、所定のフィルタ係数にリセットすることができる。
或いは、その代わりに、もし係数レジスタ２０８へ切替
えられているエコー・キャンセラが、前掲の Ochiai ら
の論文でのように、並列構成を有する場合は、係数レジ
スタ２０８はフォアグラウンド・フィルタ係数に拘ら
ず、所定のフィルタ係数にリセットすることができる。
【００５１】これまでの実施例では、第１エコー・キャ
ンセラと第２エコー・キャンセラとが、各々２個のフィ
ルタで構成されている。勿論、第１エコー・キャンセラ
及び第２エコー・キャンセラは、各々、１個のフィルタ
を使用することもでき、或いはまた、３個またはそれ以
上のフィルタを使用することもできる。本発明はまた、
並列構成或いはカスケード構成のような種々の構成のフ
ィルタ間で１個の係数メモリ或いは数個の係数メモリを
共用するのに適している。更に、それらフィルタは単独
で、音響エコー、或いは回線エコー、或いはまた音響エ
コーと回線エコーとの何らかの組み合せを消去するよう
に設計可能である。
ンセラと第２エコー・キャンセラとが、各々２個のフィ
ルタで構成されている。勿論、第１エコー・キャンセラ
及び第２エコー・キャンセラは、各々、１個のフィルタ
を使用することもでき、或いはまた、３個またはそれ以
上のフィルタを使用することもできる。本発明はまた、
並列構成或いはカスケード構成のような種々の構成のフ
ィルタ間で１個の係数メモリ或いは数個の係数メモリを
共用するのに適している。更に、それらフィルタは単独
で、音響エコー、或いは回線エコー、或いはまた音響エ
コーと回線エコーとの何らかの組み合せを消去するよう
に設計可能である。
【００５２】勿論、本発明は幾つかの実施例の観点から
記述されているが、他の構成も本技術分野の当業者に明
らかであろう。例えば、本発明の上記実施例は離散的機
能素子に関連して記述されているが、それらの素子の１
つ或いは数個の機能は、１つ或いは数個の適切にプログ
ラムされた汎用プロセッサ、或いは特定用途集積回路、
或いはデジタル信号プロセッサ、或いはこれらのうち何
らかのデバイスのアナログ対照物又はハイブリッド対照
物によって供することが可能である。本発明はシングル
ＶＬＳＩ集積回路チップの製造に適している。最後に、
本発明は特定の装置用途に関係して記述されているが、
その発明の概念は、ＰＳＴＮ、ＩＳＤＮ及び移動通信網
を包含するテレビ電話、テレビ会議、音声会議、及び、
実質的にエコー消去が望まれる用途で使用することが可
能である。従って、本発明は付属のクレームの精神及び
範囲によってのみ制限されるべきものである。
記述されているが、他の構成も本技術分野の当業者に明
らかであろう。例えば、本発明の上記実施例は離散的機
能素子に関連して記述されているが、それらの素子の１
つ或いは数個の機能は、１つ或いは数個の適切にプログ
ラムされた汎用プロセッサ、或いは特定用途集積回路、
或いはデジタル信号プロセッサ、或いはこれらのうち何
らかのデバイスのアナログ対照物又はハイブリッド対照
物によって供することが可能である。本発明はシングル
ＶＬＳＩ集積回路チップの製造に適している。最後に、
本発明は特定の装置用途に関係して記述されているが、
その発明の概念は、ＰＳＴＮ、ＩＳＤＮ及び移動通信網
を包含するテレビ電話、テレビ会議、音声会議、及び、
実質的にエコー消去が望まれる用途で使用することが可
能である。従って、本発明は付属のクレームの精神及び
範囲によってのみ制限されるべきものである。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、処理能
力及び記憶空間をより効率的に使用するエコー・キャン
セラ装置を供することができる。
力及び記憶空間をより効率的に使用するエコー・キャン
セラ装置を供することができる。
【図１】 エコー・キャンセラが一般的に拡声電話機の
一部分として使用される方法を示す概略図である。
一部分として使用される方法を示す概略図である。
【図２】 本発明によるエコー・キャンセラ装置の一実
施例を示す概略図である。
施例を示す概略図である。
【図３】 図２のエコー・キャンセラ装置の一部の一実
施例を示す概略図である。
施例を示す概略図である。
１０ エコー・キャンセラ １２ 受信経路 １４ 受信入力ポート １６ 受信出力ポート １８ 送信経路 ２０ 送信入力ポート ２２ 送信出力ポート ２４ 拡声受話器 ２６ 音響エコー経路 ２８ 送話器 ３０ 適応フィルタ ３２ 減算器 １００ 拡声電話機 １１０ エコー・キャンセラ装置 １１２ 受信経路 １１４ 受信入力ポート １１６ 受信出力ポート １１８ 送信経路 １２０ 送信入力ポート １２２ 送信出力ポート １２４ デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ １２６ 拡声受話器 １２８ 送話器 １３０ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ １３２ 音響エコー経路 １３４ デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータ １３６ ハイブリッド・トランス・ポート １３８ ハイブリッド・トランス １４０ ハイブリッド・トランス・ポート １４２ アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ １４４ 回線エコー経路 １４６ ハイブリッド・トランス・ポート １４８ ハイブリッド・トランス・ポート １５２ 第１フォアグラウンド・フィルタ １５４ 第１フォアグラウンド減算 １５６ 第１バックグラウンド・フィルタ １５８ 第１バックグラウンド減算 １６０ 第１制御装置 １６２ 第２フォアグラウンド・フィルタ １６４ 第２フォアグラウンド減算器 １６６ 第２適応バックグラウンド・フィルタ １６８ 第２バックグラウンド減算器 １７０ 第２制御装置 １７２ コントローラ １７４ 共用係数メモリ １８０ 信号経路 １８２ 信号経路 １８４ 信号経路 １８６ 信号経路 １８８ 信号経路 １９０ 信号経路 ２０２ Ｕレジスタ ２０４ 制御装置 ２０６ たたみ込み回路 ２０８ 係数レジスタ ２１０ 適応プロセッサ ２１２ Ｘレジスタ
Claims (11)
- 【請求項１】 第１フォアグラウンド・フィルタ（１５
２）と第１バックグラウンド・フィルタ（１５６）とを
有する第１エコー・キャンセラと、 第２フォアグラウンド・フィルタ（１６２）と第２バッ
クグラウンド・フィルタ（１６６）とを有する第２エコ
ー・キャンセラと、 共用係数メモリ（１７４）と、 前記第１バックグラウンド・フィルタ（１５６）と前記
第２バックグラウンド・フィルタ（１６６）との間で、
共用係数メモリ（１７４）を切り替えるコントローラ
（１７２）と有するエコー・キャンセラ・システム。 - 【請求項２】 前記コントローラ（１７２）は、前記共
用係数メモリ（１７４）が、前記第１バックグラウンド
・フィルタ（１５６）と前記第２バックグラウンド・フ
ィルタ（１６６）の両方のフィルタ係数を同時に記録す
るのを阻止することを特徴とする請求項１のシステム。 - 【請求項３】 前記共用係数メモリ（１７４）の切り替
えは、前記共用係数メモリ（１７４）をリセットし、 これにより、前記第１バックグラウンド・フィルタ（１
５６）と前記第２バックグラウンド・フィルタ（１６
６）との間でフィルタ係数の転送を阻止することを特徴
とする請求項１のシステム。 - 【請求項４】 前記第１フォアグラウンド・フィルタ
（１５２）は、第１専用係数メモリを有し、 前記第２フォアグラウンド・フィルタ（１６２）は、第
２専用係数メモリを有し、 第１バックグラウンド・フィルタ（１５６）は、専用係
数メモリを有さず、 第２バックグラウンド・フィルタ（１６６）は、専用係
数メモリを有さないことを特徴とする請求項１のシステ
ム。 - 【請求項５】 受信入力ポート（１４）と受信出力ポー
ト（１６）とを有する受信経路（１２）と、 送信入力ポート（２０）と送信出力ポート（２２）とを
有する送信経路（１８）と、 前記コントローラ（１７２）は、前記受信経路（１２）
と送信経路（１８）からの信号に応答して、前記第１バ
ックグラウンド・フィルタ（１５６）と前記第２バック
グラウンド・フィルタ（１６６）との間で、共用係数メ
モリ（１７４）を切り替えることを特徴とする請求項１
のシステム。 - 【請求項６】 前記コントローラ（１７２）は、少なく
とも受信入力ポート（１４）の信号と受信出力ポート
（１６）の信号に応答して、前記第１バックグラウンド
・フィルタ（１５６）から前記第２バックグラウンド・
フィルタ（１６６）に、共用係数メモリ（１７４）を切
り替え、 前記コントローラ（１７２）は、少なくとも受信入力ポ
ート（１４）の信号と受信出力ポート（１６）の信号に
応答して、前記第２バックグラウンド・フィルタ（１６
６）から前記第１バックグラウンド・フィルタ（１５
６）に、共用係数メモリ（１７４）を切り替え、ことを
特徴とする請求項５のシステム。 - 【請求項７】 前記第１バックグラウンド・フィルタ
（１５６）から前記第２バックグラウンド・フィルタ
（１６６）に、共用係数メモリ（１７４）を切り替える
ことは、前記２バックグラウンド・フィルタ（１６６）
を共用係数メモリ（１７４）に結合し、前記第１バック
グラウンド・フィルタ（１５６）を共用係数メモリ（１
７４）から分離し、 これにより、前記２バックグラウンド・フィルタ（１６
６）が動作し、前記１バックグラウンド・フィルタ（１
５６）が動作を中止する、 前記第２バックグラウンド・フィルタ（１６６）から前
記第１バックグラウンド・フィルタ（１５６）に、共用
係数メモリ（１７４）を切り替えることは、前記１バッ
クグラウンド・フィルタ（１５６）を共用係数メモリ
（１７４）に結合し、前記第２バックグラウンド・フィ
ルタ（１６６）を共用係数メモリ（１７４）から分離
し、 これにより、前記１バックグラウンド・フィルタ（１５
６）が動作し、前記２バックグラウンド・フィルタ（１
６６）が動作を中止することを特徴とする請求項６のシ
ステム。 - 【請求項８】 前記第１バックグラウンド・フィルタ
（１５６）から前記第２バックグラウンド・フィルタ
（１６６）に、共用係数メモリ（１７４）を切り替える
ことは、共用係数メモリ（１７４）をリセットし、 これにより、前記２バックグラウンド・フィルタ（１６
６）を共用係数メモリ（１７４）に結合する前に、共用
係数メモリ（１７４）内に蓄積された前記１バックグラ
ウンド・フィルタ（１５６）のフィルタ係数を消去し、 前記第２バックグラウンド・フィルタ（１６６）から前
記第１バックグラウンド・フィルタ（１５６）に、共用
係数メモリ（１７４）を切り替えることは、共用係数メ
モリ（１７４）をリセットし、 これにより、前記１バックグラウンド・フィルタ（１５
６）を共用係数メモリ（１７４）に結合する前に、共用
係数メモリ（１７４）内に蓄積された前記２バックグラ
ウンド・フィルタ（１６６）のフィルタ係数を消去する
ことを特徴とする請求項６のシステム。 - 【請求項９】 受信経路（１２）と、送信経路（１８）
と、第１フィルタと、第２フィルタと、共用係数メモリ
（１７４）と、を有するエコー・キャンセラ・システム
の動作方法において、 （Ａ）前記受信経路（１２）と送信経路（１８）とで信
号を検出するステップと、 （Ｂ）前記信号に応答して、前記共用係数メモリ（１７
４）をリセットするステップを含み、前記第１フィルタ
と前記第２フィルタとの間で、共用係数メモリ（１７
４）を切り替えるステップと、有するエコー・キャンセ
ラ・システムの動作方法。 - 【請求項１０】 前記共用係数メモリ（１７４）をリセ
ットするステップは、前記共用係数メモリ（１７４）内
に蓄積された前記第１フィルタと第２フィルタの１つの
全てのフィルタ係数を消去し、 前記第１フィルタと第２フィルタの１つが同時の動作す
るのを阻止し、前記第１フィルタと第２フィルタとの間
でフィルタ係数が転送されるのを阻止することを特徴と
する請求項９の方法。 - 【請求項１１】 （Ｃ）前記送信経路（１８）の信号レ
ベルより大きな前記受信経路（１２）での信号レベルで
特徴づけられる受信状態を検出するステップと、 （Ｄ）前記受信経路（１２）の信号レベルより大きな前
記送信経路（１８）での信号レベルで特徴づけられる送
信状態を検出するステップと、 （Ｅ）送信状態から受信状態への変化に応答して、前記
共用係数メモリ（１７４）を第１フィルタから第２フィ
ルタに切り替えるステップと、 （Ｆ）受信状態から送信状態への変化に応答して、前記
共用係数メモリ（１７４）を第２フィルタから第１フィ
ルタに切り替えるステップと、を有することを特徴とす
る請求項１０の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/519,500 US5663955A (en) | 1995-08-25 | 1995-08-25 | Echo canceller system with shared coefficient memory |
| US519500 | 1995-08-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09130309A true JPH09130309A (ja) | 1997-05-16 |
| JP3159922B2 JP3159922B2 (ja) | 2001-04-23 |
Family
ID=24068570
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22382296A Expired - Lifetime JP3159922B2 (ja) | 1995-08-25 | 1996-08-26 | エコー・キャンセラ・システム及びその動作方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5663955A (ja) |
| EP (1) | EP0760574A2 (ja) |
| JP (1) | JP3159922B2 (ja) |
| KR (1) | KR100559752B1 (ja) |
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