JPH09266456A - エコーキャンセラ - Google Patents

エコーキャンセラ

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Publication number
JPH09266456A
JPH09266456A JP8074655A JP7465596A JPH09266456A JP H09266456 A JPH09266456 A JP H09266456A JP 8074655 A JP8074655 A JP 8074655A JP 7465596 A JP7465596 A JP 7465596A JP H09266456 A JPH09266456 A JP H09266456A
Authority
JP
Japan
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signal
channel
echo
circuits
signals
Prior art date
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Pending
Application number
JP8074655A
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English (en)
Inventor
Tomoko Ishii
知子 石井
Shigeaki Suzuki
茂明 鈴木
Nobuyoshi Horie
延佳 堀江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Priority to GB9706068A priority patent/GB2311707B/en
Priority to CA002201013A priority patent/CA2201013C/en
Priority to US08/823,760 priority patent/US5960077A/en
Priority to DE19714322A priority patent/DE19714322A1/de
Publication of JPH09266456A publication Critical patent/JPH09266456A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チャネルごとの適応動作を制御し複数チャネ
ルのエコー消去をする方式を実現する。 【解決手段】 適応動作制御部90で一定周期ごとに計
数値を増加するカウンタ160からの計数値に従いサン
プルごとに全チャネル中から同時に適応動作をするチャ
ネルを限定し生成する選択信号と、ダブルトーク検出回
路8zで送/受信信号入力端子3z/1zからの送/受
信信号xz(i)/yz(i)と減算器6zからの残差
信号ez(i)との各電力からダブルトーク/無音状態
の有無を判定し生成する検出信号との論理積演算を施し
生成する論理積回路15zからの制御信号に従い、ez
(i)が0に近くなるように制御するフィルタ係数更新
回路7zからの更新信号によりFIRフィルタ部5zで
更新する格納フィルタ係数とyz(i)との畳み込み演
算を施し疑似エコー信号rz(i)を合成する。減算器
6zでxz(i)とrz(i)との減算を施しe(z)
iを生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は未知特性をもつエ
コー経路の推定インパルス応答(送信信号に通話信号が
ない状態で受信信号として所定パルスをエコー経路に通
したときに送信信号として得られる応答)と受信信号と
により合成する疑似エコーを減算し送信信号に含まれる
エコーを消去する複数チャネル処理のエコーキャンセラ
に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば特開平4−331512号公報
に示す従来の単一チャネルエコーキャンセラを複数備え
る多チャネルエコーキャンセラは図30のように、受信
信号入/出力端子11〜1n/21〜2nは、各サンプ
リング時刻iの受信信号y1(i)〜yn(i)を受信
信号伝送路から入力し、エコー経路に出力する。送信信
号入/出力端子31〜3n/41〜4nは、受信信号出
力端子21〜2nから送信信号入力端子31〜3nに至
るエコー経路中に生じる受信信号y1(i)〜yn
(i)によるエコー信号に送信側の通話信号が重畳され
た送信信号x1(i)〜xn(i)をエコー経路から入
力し、疑似エコー信号r1(i)〜rn(i)を減算し
た残差信号e1(i)〜en(i)として送信信号伝送
路に出力する。有限長インパルス応答(FIR:Fin
ite Impulse Response)フィルタ
部51b〜5nbは、受信信号入力端子11〜11nか
らのy1(i)〜yn(i)とフィルタ係数更新回路7
1〜7nからの更新信号に従い更新する格納フィルタ係
数との畳み込み演算を施し合成する疑似エコーr1
(i)〜rn(i)を出力する。減算器61〜6nは、
送信信号入力端子31〜3nからのx1(i)〜xn
(i)とFIRフィルタ部51b〜5nbからのr1
(r)〜rn(r)との減算を施しx1(i)〜xn
(i)に含まれるエコー信号を消去し生成する残差信号
e1(i)〜en(i)を出力する。フィルタ係数更新
回路71〜7nは、ダブルトーク検出回路81〜8nか
らの検出信号に従い、ダブルトーク状態や無音状態でな
いときは更新処理を逐次施しFIRフィルタ部51b〜
5nb格納フィルタ係数(インパルス応答推定値)を減
算器61〜6nからのe1(i)〜en(i)が0に近
くなるように、ダブルトーク状態や無音状態のときは更
新処理を停止するように制御し生成する更新信号を出力
する。ダブルトーク検出回路81〜8nは、受信信号入
力端子11〜1nからのy1(i)〜yn(i)と送信
信号入力端子31〜3nからのx1(i)〜xn(i)
と減算器61〜6nからのr1(i)〜rn(i)との
各電力を監視し、ダブルトーク状態(送信側の通話信号
の電力が高い)/無音状態(受信信号の電力が低い)の
有無を判定し生成する「1」または「0」の検出信号を
出力する。
【0003】上記従来の多チャネルエコーキャンセラ
は、1チャネル分の処理負荷のチャネル数倍の処理負荷
でエコー消去をする方式(各チャネル独立エコー消去方
式)を採る。
【0004】FIRフィルタ部5zb(z=1〜n)は
たとえば特開平2−305231号公報に示す図31の
ように、まず受信信号入力端子1zから新たに入力する
yz(i)に対し受信信号レジスタ51zで、最も古い
yz(i−h)(hは自然数で格納サンプル数)を切り
捨て格納し、yz(i)、yz(i−1)、・・・、y
z(i−h+1)の有限な所定hサンプル分だけ保持す
るように動作する。つぎにフィルタ係数更新回路7zか
らの更新信号に従いフィルタ係数レジスタ52zで受信
信号レジスタ51zと同じhサンプル分の格納フィルタ
係数を逐次更新する。ここで送信信号xz(i)に含ま
れるエコー信号が疑似エコー信号rz(i)で完全除去
され残差信号ez(i)が0になると、エコー経路特性
の完全推定ができたことになるから、フィルタ係数az
k (i)は1サンプル前のazk(i−1)と同じ値を
とりそのままの値で保持される。さらにフィルタ係数レ
ジスタ51zと52zとから積和器53zで受信信号y
z(i−k)の格納値とフィルタ係数azk (i)の格
納値との畳み込み演算を施し、疑似エコーrz(i)=
Σk azk (i)・yz(i−k)(k=0〜h−1)
を合成する。上記のようにFIRフィルタ部5zbは、
フィルタ係数レジスタ52zに有限なhサンプル分のフ
ィルタ係数(インパルス応答推定値)をもつ有限インパ
ルス応答(FIR)フィルタを形成する。
【0005】また特開平4−284732号公報に示す
従来の多チャネルエコーキャンセラは図32のように、
2チャネルエコーキャンセラ800の場合、受信信号入
力端子801/802と受信信号出力端子(スピーカ
ー)803/804は、各サンプリング時刻iの受信信
号y1(i)/y2(i)を受信信号伝送路から入力
し、エコー経路に出力する。送信信号入力端子(マイ
ク)805/806と送信信号出力端子807/808
は、スピーカー803/804からマイク805/80
6に至るエコー経路中に生じる受信信号y1(i)/y
2(i)によるエコー信号が含まれる送信信号x1
(i)/x2(i)をエコー経路から入力し、疑似信号
r1(i)/r2(i)を減算した残差信号e1(i)
/e2(i)として送信信号伝送路に出力する。適応フ
ィルタ809/810は、位相差検出回路814とセレ
クタ813とにより選択する最も位相が進んだy1
(i)またはy2(i)に対し減算器811/812か
らのe1(i)/e2(i)が0に近くなるように制御
する疑似エコー信号r1(i)/r2(i)を合成す
る。
【0006】上記従来の多チャネルエコーキャンセラ
は、各チャネルが独立していない適応フィルタ演算で複
数のエコー経路を推定しエコー消去をする方式(各チャ
ネル依存エコー消去方式)を採る。
【0007】また特開平2−87861号公報に示す従
来の多チャネルエコーキャンセラは図33のように、多
地点会議用エコーキャンセラ900の場合、受信信号入
力端子901〜90nと受信信号出力端子(スピーカ)
911〜91nは、各サンプリング時刻iの受信信号y
1(i)〜yn(i)を受信信号伝送路から入力し、損
失挿入回路961〜96n経由エコー経路に出力する。
送信信号入/出力端子920/921は、スピーカー9
11〜91nから送信入力端子920に至るエコー経路
中に生じる受信信号y1(i)〜yn(i)によるエコ
ー信号が含まれる送信信号x(i)を空間エコー経路か
ら入力し、疑似信号r(i)を減算した残差信号e
(i)として送信信号伝送路に出力する。適応フィルタ
931〜93m(mはnより小さい整数)は、受信信号
入力端子901〜90nから受話チャネル選択回路94
2でy1(i)〜yn(i)の全チャネル数nの中から
受話レベルの大きい順に選択するmチャネルの受信信号
に対し減算器941からの残差信号e(i)が0に近く
なるように制御する加算器940経由の疑似エコー信号
r(i)を合成する。このとき、nチャネルのエコー経
路特性を記憶する記憶回路951〜95nからのフィル
タ係数で受話チャネルの選択と連動した適応フィルタ9
31〜93mのフィルタ係数を置換する。
【0008】上記従来の多チャネルエコーキャンセラ
は、適応フィルタ誘導を全nチャネル中mチャネルに制
限しエコー消去をする方式(各チャネル限定エコー消去
方式)を採る。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の多
チャネルエコーキャンセラでは、各チャネル独立/依存
/限定エコー消去方式を採るから、チャネル数に比例し
大幅に演算量が増大する。また複数のエコー経路推定の
ための複雑な動作を必要とし演算量が増大する。また受
信レベルの低い状態が続く特定チャネルに対し永久に適
応フィルタが適応動作をしないおそれがある問題点があ
った。
【0010】この発明が解決しようとする課題は、エコ
ーキャンセラで上記難点を解消するように、チャネルご
とに適応動作を制御し複数チャネルのエコー消去をする
方式(各チャネル均等エコー消去方式)を提供すること
にある。
【0011】
【課題を解決するための手段】この発明のエコーキャン
セラは、複数の受信信号入/出力端子で複数の受信信号
伝送路からエコー経路に対し受信信号の入/出力をし、
複数の送信信号入/出力端子でエコー経路中に生じる受
信信号によるエコー信号に通話信号を重畳して入力する
送信信号に対しFIRフィルタ部からの疑似エコー信号
との減算を施す複数の減算器経由の残差信号として出力
し、複数のFIRフィルタ部で複数のフィルタ係数更新
回路からの更新信号に従い更新する格納フィルタ係数と
複数の受信信号入力端子からの受信信号との畳み込み演
算を施し疑似エコー信号を合成し、複数のダブルトーク
検出回路で複数の送/受信信号入力端子からの送/受信
信号と複数の減算器からの残差信号との各電力を監視
し、ダブルトーク/無音状態の有無を判定し検出信号を
生成し、前記複数のフィルタ係数更新回路で複数のダブ
ルトーク検出回路からの検出信号に従い、ダブルトーク
/無音状態でないときは更新処理を逐次施し複数のFI
Rフィルタ部格納フィルタ係数を複数の減算器からの残
差信号が0に近くなるように、ダブルトーク/無音状態
のときは更新処理を停止するように制御し更新信号を生
成するもので、上記課題を解決するためにつぎの手段を
設け、各チャネル均等エコー消去方式を採ることを特徴
とする。
【0012】カウンタは、一定周期ごとに計数値を増加
する。
【0013】乱数発生器は、一定周期ごとに乱数値を発
生する。
【0014】収束状態検出部は、複数設け、複数の受信
信号入力端子からの受信信号と複数の減算器からの残差
信号との電力比からチャネルごとにエコー減衰量を推定
する。
【0015】残留エコーレベル検出部は、複数設け、複
数の減算器からの残差信号の電力からチャネルごとに残
留エコーレベルを推定する。
【0016】シグナリング検出部は、複数設け、挿入す
る各チャネル自身のシグナリング状態を監視し通話中で
あるかどうかを判定する。
【0017】適応動作制御部は、カウンタからの計数値
または乱数発生器からの乱数値または複数の収束状態検
出部からの各チャネルエコー減衰量推定値または複数の
残留エコーレベル検出部からの各チャネル残留エコーレ
ベル推定値に従い、一定周期ごとに全チャネル中から同
時に適応動作をするチャネルを限定し生成する選択信号
を複数の論理積回路に出力する。または複数の論理積回
路に代えて複数のダブルトーク検出回路からの検出信号
に対しダブルトーク/無音状態でないチャネルを優先し
て選択信号を発生し、当該選択信号を複数のフィルタ係
数更新回路に出力する。または複数のシグナリング検出
部からの状態信号に対し、通話中であるチャネルを優先
して選択信号を発生し、当該選択信号を複数のフィルタ
係数更新回路に出力する。
【0018】論理積回路は、複数設け、複数のダブルト
ーク検出回路からの検出信号に対し、複数のフィルタ係
数更新回路に直接出力することに代えて適応動作制御部
からの選択信号との論理積演算を施し生成する制御信号
を複数のフィルタ係数更新回路に出力する。
【0019】複数の当該チャネルFIRフィルタ部は、
複数ブロックの受信信号レジスタで複数の当該チャネル
受信信号入力端子から各サンプリング時刻において所定
サンプル分の受信信号を格納し、複数ブロックのフィル
タ係数レジスタで複数の当該チャネルフィルタ係数回路
からの制御信号に従い各サンプリング時刻において複数
ブロックの当該受信信号レジスタと同じサンプル分の格
納フィル係数を逐次更新する。複数ブロックの積和器で
当該チャネル係数選択判定部からの制御信号に従い
「1」のサンプリング時刻においては複数ブロックの当
該受信信号レジスタとファイル係数レジスタとの各格納
値に対し施した積和演算結果を、「0」のサンプリング
時刻においては、零の積和演算結果を出力する。複数ブ
ロックの当該係数パワー算出部で一定周期ごとに複数ブ
ロックの当該フィルタ係数レジスタ格納値に施した係数
パワー演算結果を出力する。当該チャネル係数選択判定
部で複数の当該チャネル論理積回路または適応動作制御
部からの制御信号に従い「1」のサンプリング時刻にお
いては複数ブロックの当該積和器に対し「1」を、
「0」のサンプリング時刻においては複数ブロックの当
該係数パワー算出器からの係数パワー演算結果中で最も
大きいものから所定個の複数ブロックの当該各積和器に
対し「1」を、当該以下の各積和器に対し「0」を、そ
れぞれ制御信号として出力する。当該チャネル加算器で
複数ブロックの当該積和器からの積和演算結果に施した
総和を複数の当該チャネル減算器に対し出力する。
【0020】
【発明の実施の形態】この発明の実施の一形態を示すエ
コーキャンセラは図1のように、受信信号入力端子11
〜1nと受信信号出力端子21〜2nと送信信号入力端
子31〜3nと送信信号出力端子41〜4nとFIRフ
ィルタ部51〜5nと減算器61〜6nとフィルタ係数
更新回路71〜7nとダブルトーク検出回路81〜8n
は、上記従来例の図30に対応する。適応動作制御部9
0は、一定周期ごとに計数値を増加するn進カウンタ1
60からの計数値c(0〜n−1の整数)に従い、サン
プルごとに全nチャネル中から同時に適応動作をするm
(nより小さい整数)チャネルを限定し生成する選択信
号として論理積回路151〜15nの当該mチャネルに
対し「1」と他の当該(n−m)チャネルに対し「0」
を出力する。論理積回路151〜15nは、選択する適
応動作チャネルでもダブルトーク状態や無音状態ではフ
ィルタ係数の更新を停止し当該係数の乱れを防ぐよう
に、ダブルトーク検出回路81〜8nからの検出信号に
対しフィルタ係数更新回路71〜7nに直接出力するこ
とに代えて適応動作制御部90からの選択信号との論理
積演算を施した制御信号とし、当該制御信号をフィルタ
係数更新回路71〜7nに出力する。あるサンプル時刻
で同時に適応動作をする最大チャネル数はmだから、フ
ィルタ係数更新回路の処理負荷を少なくともm/nに削
減できる。またカウンタ値で適応動作チャネルを選択す
るから、各チャネルのエコー消去性能を均等にできる。
【0021】上記実施の形態のエコーキャンセラは、チ
ャネルごとに適応動作を制御し複数チャネルのエコー消
去をする方式(各チャネル均等エコー消去方式)を採
る。
【0022】上記実施の形態で適応動作制御系は、たと
えば処理する全チャネル数n=4、適応動作を選択する
チャネル数m=2および各サンプリング時刻iの計数値
c=3とすると、まず適応動作制御部90で次式から適
応動作を選択するチャネル番号t(0)=4とt(1)
=1を指定し、適応動作を選択するチャネルとして指定
した#1と#4チャネルおよび指定しなかった#2と#
3の論理積回路151と154および論理積回路152
と153に対し「1」および「0」の各選択信号を出力
する。 t(i)=mod(c+i、n)+1 i=0〜m
−1 ここにmod(a、b)は、aのbを法とする剰余を表
す。つぎに当該指定した#1と#4チャネルおよび指定
しなかった#2と#3チャネルがダブルトーク/無音状
態であるかどうかで判定されるダブルトーク検出回路8
1と84および82と83からの「0」または「1」の
検出信号を入力する論理積回路151と154および1
52と153で、適応動作制御部90からの「1」およ
び「0」の各選択信号との論理積「0」または「1」お
よびいずれも「0」の各制御信号を出力する。さらに論
理積回路151と154および152と153からの各
制御信号に対しフィルタ係数更新回路71と74および
72と73で「0」のときはフィルタ係数の更新処理を
しないで、「1」のときはするように制御する。
【0023】なお上記図1に示す発明の実施の形態で適
応動作制御部90は図2のように、カウンタ160に代
えて設ける一定周期ごとに乱数値を発生する乱数発生器
170からの乱数値r(0〜n−1の整数)に従い、サ
ンプルごとに全nチャネル中から同時に適応動作をする
チャネルを限定し選択信号を生成する適応動作制御部9
0aとして構成してもよい。同じ効果がある。上記実施
の形態で適応動作制御系は、たとえば処理する全チャネ
ル数n=4、適応動作を選択するチャネル数m=2およ
び各サンプリング時刻iの乱数値r=4とすると、まず
適応動作制御部90aで次式から適応動作を選択するチ
ャネル番号t(0)=1とt(1)=2を指定し、適応
動作を選択するチャネルとして指定した#1と#2チャ
ネルおよび指定しなかった#3と#4チャネルの論理積
回路151と152および153と154に対し「1」
および「0」の各選択信号を出力する。 t(i)=mod(r+i、n)+1 i=0〜m
−1 つぎに当該指定した#1と#2チャネルおよび指定しな
かった#3と#4チャネルがダブルトーク/無音状態で
あるかどうかで判定されるダブルトーク検出回路81と
82および83と84からの「0」または「1」の検出
信号を入力する論理積回路151と152および153
と154で、適応動作制御部90aからの「1」および
「0」の各選択信号との論理積「0」または「1」およ
びいずれも「0」の各制御信号を出力する。さらに論理
積回路151と152および153と154からの各制
御信号に対し、フィルタ係数更新回路71と72および
73と74で「0」のときはフィルタ係数の更新処理を
しないで、「1」のときはするように制御する。
【0024】また上記図1に示す発明の実施の形態で適
応動作制御部90は図3のように、カウンタ160に代
えて設ける各チャネルの収束状態検出部181〜81n
からのエコー減衰量推定値に従い、サンプルごとに全チ
ャネル中から同時に適応動作をするチャネルを限定し選
択信号を生成する適応動作制御部90bとして構成して
もよい。同じ効果がある。収束状態検出部181〜18
nは、受信信号入力端子11〜1nからの受信信号y1
(i)〜yn(i)と減算器61〜6nからの残差信号
e1(i)〜en(i)との電力比からチャネルごとに
エコー減衰量を推定する。たとえば、サンプリング時刻
iにおけるチャネルkのエコー減衰量をfk (i)、受
信信号のレベルをL yk(i)、残差信号のレベルをL ek
(i)とすると、fk (i−1)>L yk(i)/L
ek(i)のときfk (i)=(1−α)fk (i−
1)、fk (i−1)<L yk(i)/L ek(i)のとき
k (i)=(1+β)fk (i−1)(αとβは1に
比べ十分に小さい値)とすることによりエコー減衰量を
推定できる。この時、ダブルトーク検出回路81〜8n
からの検出信号に従い「0」のとき(ダブルトーク/無
音状態であるとき)は収束状態の検出をしない。上記実
施の形態で適応動作制御系は、たとえば処理する全チャ
ネル数n=4、適応動作を選択するチャネル数m=2お
よび各サンプリング時刻iのエコー減衰量推定値が#1
/#2/#3/#4各チャネルで30/10/20/4
0dBとすると、まず適応動作制御部90bでエコー減
衰量の小さい方から順に適応動作をするチャネルとして
選択した#2と#3チャネルおよび選択しなかった#1
と#4チャネルの論理積回路152と153および15
1と154に対し「1」および「0」の各選択信号を出
力する。つぎに当該選択した#2と#3チャネルおよび
選択しなかった#1と#4チャネルがダブルトーク/無
音状態であるかどうかで判定されるダブルトーク検出回
路82と83および81と84からの「0」または
「1」の検出信号を入力する論理積回路152と153
および151と154で、適応動作制御部90bからの
「1」および「0」の各選択信号との論理積「0」また
は「1」およびいずれも「0」の各制御信号を出力す
る。さらに論理積回路152と153および151と1
54からの各制御信号に対し、フィルタ係数回路72と
73および71と74で「0」のときはフィルタ係数の
更新処理をしないで、「1」のときはするように制御す
る。
【0025】また上記図1に示す発明の実施の形態で適
応動作制御部90は図4のように、カウンタ160に代
えて設ける各チャネルの残留エコーレベル検出部191
〜19nからの残留エコーレベル推定値に従い、チャネ
ルごとに全チャネル中から同時に適応動作をするチャネ
ルを限定し選択信号を生成する適応動作制御部90cと
して構成してもよい。同じ効果がある。残留エコーレベ
ルに検出部191〜19nは、減算器61〜6nからの
残差信号e1(i)〜en(i)の電力からチャネルご
とに残留エコーレベルを推定する。たとえば、サンプリ
ング時刻iにおけるチャネルkの残留エコーレベルgk
(i)は、gk (i−1)>L ek(i)のときgk
(i)=(1−α)gk (i−1)、gk (i−1)<
L ek(i)のときgk (i)=(1+β)gk (i−
1)とすることにより推定できる。この時、ダブルトー
ク検出回路81〜8nからの検出信号に従い「0」のと
きは残留エコーレベルの検出をしない。上記実施の形態
で適応動作制御系は、たとえば処理する全チャネル数n
=4、適応動作を選択するチャネル数m=2および各サ
ンプリング時刻iの残留エコーレベル推定値が#1/#
2/#3/#4各チャネルで−30/−10/−20/
−40dBm0とすると、まず適応動作制御部90cで
残存エコーレベルの高い方から順に適応動作をするチャ
ネルとして選択した#2と#3チャネルおよび選択しな
かった#1と#4チャネルの論理積回路152と153
および151と154に対し「1」および「0」の各選
択信号を出力する。以下論理積回路152と153およ
び151と154ならびにフィルタ係数回路72と73
および71と74の動作は上記図3に示す実施の形態例
と同じである。
【0026】また上記図1と図2と図3と図4に示す発
明の実施の形態で適応動作制御部90と90aと90b
と90cは図5と図7と図9と図11のように、ダブル
トーク検出回路81〜8nからの検出信号に対しダブル
トーク/無音状態でないチャネルを優先して発生した選
択信号を「1」と「0」の制御信号としてフィルタ係数
更新回路71〜7nに出力する適応動作制御部90dと
90eと90fと90gとして構成してもよい。同じ効
果がある。適応動作制御部90d/90eは図6/図8
のように、全nチャネル中から適応動作をするmチャネ
ルを選択する場合、まず各サンプリング時刻iと所定の
サンプリング時刻jのカウンタをリセットする(図6/
図8の手順s1とs2)。またカウンタ160/乱数発
生器170からの計数値c/乱数値rに従い、次式から
適応動作を選択するチャネル番号tを指定する(図6の
手順s3/図8の手順s3a)。 t=mod(c+i、n)+1 i=0 t=mod(r+i、n)+1 i=0 つぎに適応動作を選択するチャネルとして指定した#t
チャネルがダブルトーク/無音状態であるかどうかで判
定されるダブルトーク検出回路81〜8nからの「0」
または「1」の検出信号を入力し、「1」のとき適応動
作をするチャネルとして選択し、「0」のとき選択しな
い(図6/図8の手順s4とs5)。さらにi=1、
2、・・・の順でi=n(n回目のサンプリング時刻)
またはj=m(mチャネルが選択できたサンプリング時
刻)のとき動作を終了し、当該指定した#tチャネルと
指定しなかった#t以外のチャネルのフィルタ係数更新
回路71から7nに「1」と「0」の各制御信号を出力
する(以上図6/図8の手順s6〜s9)。適応動作制
御部90f/90gは図10/図12のように、全nチ
ャネル中から適応動作をするmチャネルを選択する場
合、まず収束状態検出部181〜18n/残留エコーレ
ベル検出部191〜19nからのエコー減衰量推定値/
残留エコーレベル推定値を入力し、あるサンプリング時
刻iで選択優先度配列p(x)に対し全チャネルnにつ
いて、当該エコー減衰量の小さい順(収束状態の悪い
順)/当該残留エコーレベルの高い順に当該チャネル適
応動作を選択するチャネルとして収束状態の悪い順/残
留エコーレベルの高い順に指定した番号を格納する(図
10の手順s0/図12の手順s0a)。また、各サン
プリング時刻iと所定のサンプリング時刻jのカウンタ
をリセットする(図10/図12の手順s1とs2)。
つぎに適応動作を選択するチャネルとして収束状態の悪
い順/残留エコーレベルの高い順に指定したi=0の収
束状態の最も悪い#p(0)チャネル/残留エコーレベ
ルの最も高い#p(0)チャネルがダブルトーク/無音
状態であるかどうかで判定されるダブルトーク検出回路
81〜8nからの「0」または「1」の検出信号を入力
し、「1」のとき適応動作をするチャネルとして選択
し、「0」のとき選択しない(図10/図12の手順s
4aとs5a)。さらにi=1、2、・・・の順でi=
nまたはj=mのとき動作を終了し、当該指定した#p
(i)チャネルと指定しなかった#(pi)以外のチャ
ネルのフィルタ係数更新回路71〜7nに「1」と
「0」の各制御信号を出力する(以上図10/図12の
手順s6からs9)。
【0027】また上記図1と図2と図3と図4と図5と
図7と図9と図11に示す発明の実施の形態で適応動作
制御部90と90aと90bと90cと90dと90e
と90fと90gは図13と図15と図17と図19と
図21と図23と図25と図27のように、挿入する各
チャネル自身のシグナリング状態を監視し通話中である
かどうかを判定し、通話中のとき「1」と非通話中のと
き「0」の状態信号を出力するシグナリング検出部21
1〜21nを別途設け、通話中であるチャネルを優先し
て発生した選択信号を「1」と「0」の制御信号として
生成する適応動作制御部90hと90iと90jと90
kと90mと90nと90pと90qとして構成しても
よい。同じ効果がある。適応動作制御部90h/90i
は図14/図16のように、まず上記図6の手順s1〜
s3/図8の手順s1/s2/s3aと同じ動作をする
(図14の手順s1〜s3/図16の手順s1とs2と
s3a)。つぎに適応動作を選択するチャネルとして指
定した#tチャネルが通話中であるかどうかで判定され
るシグナリング検出部211〜21nからの「1」また
は「0」の状態信号を入力し、「1」のとき適応動作を
するチャネルとして選択し、「0」のとき選択しない
(図14/図16の手順s4bとs5)。さらに上記図
6/図8の手順s6〜s9と同じ動作をする(図14/
図16の手順s6〜s9)。適応動作制御部90j/9
0kは図18/図20のように、まず上記図10の手順
s0〜s2/図12の手順s0a/s1/s2と同じ動
作をする(図18の手順s0〜s2/図20の手順s0
aとs1とs2)。つぎに適応動作を選択するチャネル
として収束状態の悪い順/残留エコーレベルの高い順に
指定したi=0の最も悪い#p(0)チャネル/残留エ
コーレベルの最も高い#p(0)チャネルが通話中であ
るかどうかで判定されるシグナリング検出部211〜2
1nからの「1」または「0」の状態信号を入力し、
「1」のとき適応動作をするチャネルとして選択し、
「0」のとき選択しない(図18/図20の手順s4c
とs5a)。さらに上記図10/図12の手順s6〜s
9と同じ動作をする(図18/図20の手順s6〜s
9)。適応動作制御部90m/90nは図22/図24
のように、まず上記図14の手順s1〜s3/図16の
手順s1/s2/s3aと同じ動作をする(図22の手
順s1〜s3/図24の手順s1とs2とs3a)。つ
ぎに適応動作を選択するチャネルとして指定した#tチ
ャネルが通話中であるかどうかで判定されるシグナリン
グ検出部211〜21nからの「1」または「0」の状
態信号を入力し、かつダブルトーク/無音状態であるか
どうかで判定されるダブルトーク検出回路81〜8nか
らの「0」または「1」の検出信号を入力し、当該状態
信号と検出信号とのいずれもが「1」のとき適応動作を
するチャネルとして選択し、いずれかが「0」のとき選
択しない(図22/図24の手順s4bとs4とs
5)。さらに上記図14/図16の手順s6〜s9と同
じ動作をする(図22/図24の手順s6〜s9)。適
応動作制御部90p/90qは図26/図28のよう
に、まず上記図18の手順s0〜s2/図20の手順s
0a/s1/s2と同じ動作をする(図26の手順s0
〜s2/図28の手順s0aとs1とs2)。つぎに適
応動作を選択するチャネルとして収束状態の悪い順/残
留エコーレベルの高い順に指定したi=0の最も悪い#
p(0)チャネル/残留エコーレベルの最も高い#p
(0)チャネルが通話中であるかどうかで判定されるシ
グナリング検出部211〜21nからの「1」または
「0」の状態信号を入力し、かつダブルトーク/無音状
態であるかどうかで判定されるダブルトーク検出回路8
1〜8nからの「0」または「1」の検出信号を入力
し、当該状態信号と検出信号とのいずれもが「1」のと
き適応動作をするチャネルとして選択し、いずれかが
「0」のとき選択しない(図26/図28の手順s4c
とs4aとs5a)。さらに上記図18/図20の手順
s6〜s9と同じ動作をする(図26/図28の手順s
6〜s9)。
【0028】また上記図1〜図5、図7、図9、図1
1、図13、図15、図17、図19、図21、図2
3、図25および図27に示す発明の実施の形態でFI
Rフィルタ部5z(z=1〜n)は図29のように、複
数ブロックからなる受信信号レジスタ51zo〜51z
bとフィルタ係数レジスタ52zo〜52zbと積和器
53zo〜53zbと係数パワー算出部54zo〜54
zbおよび各ブロック共通の係数選択判定器55zと加
算器56zを備えるFIRフィルタ部5zaとして構成
してもよい。適応動作をしないチャネルのフィルタ演算
処理負荷をs/(b+1)(sはブロック数(b+1)
より小さい整数)に削減できる。k番目の受信信号レジ
スタ51zkは、受信信号入力端子1z(z=1〜n)
から各サンプリング時刻iにおいて、格納受信信号サン
プル総数hをブロック数(b+1)で除算した商jサン
プル分の受信信号yz(i−j×k)、yz(1−j×
k−1)、・・・、yz(i−j×(k+1)+1)を
格納する。k番目のフィルタ係数レジスタ52zkは、
フィルタ係数更新回路7z(z=1〜n)からの制御信
号に従い各サンプリング時刻iにおいて、更新信号レジ
スタ51zkと同じjサンプル分の格納フィルタ係数a
jk(i)、azjk+1(i)、・・・、az
j(k+1)-1(i)を逐次更新する。k番目の積和器53z
kは、係数選択判定部55zからの制御信号に従い、
「1」であるサンプリング時刻においてはk番目の受信
信号レジスタとフィルタ係数レジスタの各格納値に対し
積和演算を次式のように施した算出結果Sk (i)を、
「0」であるサンプリング時刻においてはSk (i)=
0を加算器56zに対し出力する。 Sk (i)=Σu azu (i)・yz(i−u) u=j×k〜j×(k+1)−1 k番目の係数パワー算出部54zkは、各サンプル時間
ごとにk番目のフィルタ係数レジスタ52zkの格納値
に対し係数パワー(たとえば2乗和)演算を次式のよう
に施した算出結果Pak (i)を係数選択判定部55z
に対し出力する。 Pak (i)=Σu {azu (i)}2 u=j×k〜
j×(k+1)−1 係数選択判定部55zは、論理積回路15z(z=1〜
n)または適応動作制御部90/90a〜90qからの
制御信号に従い、「1」であるサンプリング時刻(フィ
ルタ係数更新動作をするサンプリング時刻)においては
すべての積和器53zo〜53zbに対し「1」を、
「0」であるサンプリング時刻においてはすべての係数
パワー算出器54zo〜54zbからの係数パワー算出
結果Pa0(i)、Pa1 (i)、・・・、Pab
(i)の中で最も大きいブロックからs(ブロック数
(b+1)よりも小さい整数)番目に大きいブロックま
でのs個のブロックの各積和器に対し「1」を、当該以
外のブロックの積和器に対し「0」を出力する。加算器
56zは、すべての積和器53zo〜53zbからの積
和算出結果の総和S0 (i)+S1 (i)+・・・+S
b (i)を施し減算器6z(z=1〜n)に対し出力す
る。上記実施の形態のFIRフィルタ部5zaは、フィ
ルタ係数更新動作をするサンプリング時刻においては、
係数選択判定部55zからすべての積和器53zo〜5
3zbに対し「1」が出力され、加算56zで算出され
るサンプリング時刻iの総和rz(i)は次式のように
なり、上記従来の技術を示すFIRフィルタ部5zと同
じ結果を得る。 rz(i)=S0 (i)+S1 (i)+・・・+Sb (i) =Σu azu (i)yz(i−u)+Σu1azu1(i)・yz (i−u1)+Σu2azu2(i)・y1(i−u) =Σu3azu3(i)・yz(i−u3) =Σk azk (i)・yz(i−k) ここに、u=0〜j−1、u1=j〜2j−1、u2=
b×j〜(b+1)×j−1、u3=k−1〜(b+
1)×j−1、k=0〜k−1を表す。一方フィルタ係
数更新動作をしないサンプリング時刻においては、係数
選択判定部55zからすべてブロックに対し「1」が出
力されるとは限らない。ここで、ブロック0と1に対し
「0」が、その他のブロックに対し「1」が出力される
とすると、積和器53zoと53z1の出力は「0」、
その他の積和器53z2〜53zbの出力はSk (i)
となる。従って、加算器55zで算出されるサンプリン
グ時刻iの総和rz(i)は次式のようになり、上記の
場合に比べu=0〜(2j−1)間での積和演算が含ま
れているかどうかに違いがある。ただし、積和演算をし
ないブロック係数az0 (i)〜az2j-1(i)の値
は、他のブロック係数と比べ小さいから、全ブロックに
亘って積和演算をした結果に比べ殆ど同じ値になり、エ
コー消去性能に影響を与えないといえる。
【0029】
【発明の効果】上記のようなこの発明のエコーキャンセ
ラでは、チャネルごとに適応動作を制御し複数チャネル
のエコー消去をする各チャネル均等エコー消去方式を採
るから、従来のように1チャネル分のチャネル数倍の処
理負荷でエコー消去をする各チャネル独立エコー消去方
式/各チャネルが独立していない適応フィルタ演算で複
数のエコー経路を推定しエコー消去をする各チャネル依
存エコー消去方式/適応フィルタ演算を全nチャネル中
m(nより小さい整数)に制限しエコー消去をする各チ
ャネル限定エコー消去方式に比べ、各チャネルのエコー
消去性能が均等で、かつフィルタ係数更新処理負荷を低
減し複数チャネル処理のエコーキャンセルを得ることが
できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の一形態を示すエコーキャン
セラの機能ブロック図。
【図2】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブロ
ック図。
【図3】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブロ
ック図。
【図4】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブロ
ック図。
【図5】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブロ
ック図。
【図6】 図5に示す適応動作制御部の機能を説明する
フロー図。
【図7】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブロ
ック図。
【図8】 図7に示す適応動作制御部の機能を説明する
フロー図。
【図9】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブロ
ック図。
【図10】 図9に示す適応動作制御部の機能を説明す
るフロー図。
【図11】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図12】 図11に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図13】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図14】 図13に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図15】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図16】 図15に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図17】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図18】 図17に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図19】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図20】 図19に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図21】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図22】 図21に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図23】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図24】 図23に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図25】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図26】 図25に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図27】 この発明の実施の他の一形態を示す機能ブ
ロック図。
【図28】 図27に示す適応動作制御部の機能を説明
するフロー図。
【図29】 図1〜図5、図7、図9、図11、図1
3、図15、図17、図19、図21、図23、図25
および図27に示すFIRフィルタ部の他の実施の一形
態を示す機能ブロック図。
【図30】 従来の技術を示すエコーキャンセラの機能
ブロック図。
【図31】 従来の他の技術を示す機能ブロック図。
【図32】 従来の他の技術を示す機能ブロック図。
【図33】 従来の他の技術を示す機能ブロック図。
【符号の説明】
11〜1n 受信信号入力端子、21〜2n 受信信号
出力端子、31〜3n送信信号入力端子、41〜4n
送信信号出力端子、51〜5n、5za FIRフィル
タ部、61〜6n 減衰器、71〜7n フィルタ係数
更新回路、81〜8n ダブルトーク検出回路、90、
90a、90b、90c、90d、90e、90f、9
0g、90h、90i、90j、90k、90m、90
n、90p、90q 適応動作制御部、151〜15n
論理積回路、160 カウンタ、170 乱数発生
器、181〜18n 収束状態検出部、191〜19n
残留エコーレベル検出部、211〜21n シグナリン
グ検出部、51zo〜51zb 受信信号レジスタ、5
2zo〜52zb フィルタ係数レジスタ、53zo〜
53zb 積和器、54zo〜54zb 係数パワー算
出器、55z 係数選択判定部、56z 加算器。なお
図中、同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数の受信信号伝送路から入力する複数
    の受信信号入力端子経由の受信信号を複数受信信号出力
    端子経由でエコー経路に出力することにより当該エコー
    経路中に生じる前記受信信号によるエコー信号に通話信
    号を重畳して入力する複数の送信信号入力端子経由の送
    信信号に対し、有限長インパルス応答(FIR)フィル
    タ部からの疑似エコー信号との減算を施し生成する残差
    信号を複数の送信信号出力端子経由で複数の送信信号伝
    送路に出力する複数の減算器と、複数のフィルタ係数更
    新回路からの更新信号に従い更新する格納フィルタ係数
    と前記複数の受信信号入力端子からの受信信号との畳み
    込み演算を施し合成する前記疑似エコー信号を出力する
    複数の前記FIRフィルタ部と、前記複数の送/受信信
    号入力端子からの送/受信信号と前記複数の減算器から
    の残差信号との各電力を監視し、双方向同時通話(ダブ
    ルトーク)/無音状態の有無を判定し生成する検出信号
    を出力する複数のダブルトーク検出回路と、該複数のダ
    ブルトーク検出回路からの検出信号に従い、前記ダブル
    トーク/無音状態でないときは更新処理を逐次施し前記
    複数のFIRフィルタ部格納フィルタ係数を前記複数の
    減算器からの残差信号が0に近くなるように、前記ダブ
    ルトーク/無音状態のときは前記更新処理を停止するよ
    うに制御し生成する前記更新信号を出力する複数の前記
    フィルタ係数更新回路とを備える複数チャネル処理のエ
    コーキャンセラにおいて、一定周期ごとに計数値を増加
    するカウンタと、該カウンタからの計数値に従い、一定
    周期ごとに全チャネル中から同時に適応動作をするチャ
    ネルを限定し、限定した結果に基づいて生成する選択信
    号を複数の論理積回路に出力する適応動作制御部と、前
    記複数のダブルトーク検出回路からの検出信号に対し前
    記複数のフィルタ係数更新回路に直接出力することに代
    えて前記適応動作制御部からの選択信号との論理積演算
    を施し生成する制御信号を前記複数のフィルタ係数更新
    回路に出力する前記複数の論理積回路とを別途設けるこ
    とを特徴とするエコーキャンセラ。
  2. 【請求項2】 カウンタに代えて一定周期ごとに乱数値
    を発生する乱数発生器を設け、適応動作制御部で前記カ
    ウンタからの計数値に代えて前記乱数発生器からの乱数
    値を用いることを特徴とする請求項1記載のエコーキャ
    ンセラ。
  3. 【請求項3】 カウンタに代えて複数の受信信号入力端
    子からの受信信号と複数の減算器からの残差信号との電
    力比からチャネルごとにエコー減算量を推定する複数の
    収束状態検出部を設け、適応動作制御部で前記カウンタ
    からの計数値に代えて前記収束状態検出部からの各チャ
    ネルエコー減衰量推定値を用いることを特徴とする請求
    項1記載のエコーキャンセラ。
  4. 【請求項4】 カウンタに代えて複数の減算器からの残
    差信号の電力からチャネルごとに残留エコーレベルを推
    定する複数の残留エコーレベル検出部を設け、適応動作
    制御部で前記カウンタからの計数値に代えて前記残留エ
    コーレベル検出部からの各チャネル残留エコーレベル推
    定値を用いることを特徴とする請求項1記載のエコーキ
    ャンセラ。
  5. 【請求項5】 適応動作制御部で複数の論理積回路に代
    えて複数のダブルトーク検出回路からの検出信号に対
    し、ダブルトーク/無音状態でないチャネルを優先して
    選択信号を発生し、当該選択信号を複数のフィルタ係数
    更新回路に出力することを特徴とする請求項1、2、3
    または4記載のエコーキャンセラ。
  6. 【請求項6】 挿入する各チャネル自身のシグナリング
    状態を監視し通話中であるかどうかを判定する複数のシ
    グナリング検出部を別途設け、適応動作制御部で前記複
    数のシグナリング検出部からの状態信号に対し、通話中
    であるチャネルを優先して選択信号を発生し、当該選択
    信号を複数のフィルタ係数更新回路に出力することを特
    徴とする請求項1、2、3、4または5記載のエコーキ
    ャンセラ。
  7. 【請求項7】 複数の当該チャネルFIRフィルタ部で
    複数の当該チャネル受信信号入力端子から各サンプリン
    グ時刻において所定サンプル分の受信信号を格納する複
    数ブロックの受信信号レジスタと、複数の当該チャネル
    フィルタ係数更新回路からの制御信号に従い各サンプリ
    ング時刻において前記複数ブロックの当該受信信号レジ
    スタと同じサンプル分の格納フィルタ係数を逐次更新す
    る複数ブロックのフィルタ係数レジスタと、当該チャネ
    ル係数選択判定部からの制御信号に従い「1」のサンプ
    リング時刻においては前記複数ブロックの当該受信信号
    レジスタとフィルタ係数レジスタとの各格納値に対し施
    した積和演算結果を、「0」のサンプリング時刻におい
    ては零の積和演算結果を出力する複数ブロックの積和器
    と、一定周期ごとに前記複数ブロックの当該フィルタ係
    数レジスタ格納値に施した係数パワー演算結果を出力す
    る複数ブロックの当該係数パワー算出部と、複数の当該
    チャネル論理積回路または適応動作制御部からの制御信
    号に従い「1」のサンプリング時刻においては前記複数
    ブロックの当該積和器に対し「1」を、「0」のサンプ
    リング時刻においては前記複数ブロックの当該係数パワ
    ー算出器からの係数パワー演算結果中で最も大きいもの
    から所定個の前記複数ブロックの当該各積和器に対し
    「1」を、当該以外の各積和器に対し「0」を、それぞ
    れ前記制御信号として出力する前記当該チャネル係数選
    択判定部と、前記複数ブロックの当該積和器からの積和
    演算結果に施した総和を複数の当該チャネル減算器に対
    し出力する当該チャネル加算器とを設けることを特徴と
    する請求項1、2、3、4、5または6記載のエコーキ
    ャンセラ。
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