JPH10164687A - 適応反響補償の方法およびその配置 - Google Patents

適応反響補償の方法およびその配置

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JPH10164687A
JPH10164687A JP9314071A JP31407197A JPH10164687A JP H10164687 A JPH10164687 A JP H10164687A JP 9314071 A JP9314071 A JP 9314071A JP 31407197 A JP31407197 A JP 31407197A JP H10164687 A JPH10164687 A JP H10164687A
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filter
filter coefficients
value
envelope
error measurement
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JP9314071A
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English (en)
Inventor
Hans Juergen Matt
ハンス・ユルゲン・マツト
Michael Walker
ミヒヤエル・バルカー
Uwe Ackermann
ウーベ・アツカーマン
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.)
Alcatel Lucent SAS
Original Assignee
Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • H04M9/082Two-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)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディジタルフィルタを使って、受信方向の信
号値と送信方向の信号値の間に不要な結合が生じる伝送
システムでの反響を補償する。 【解決手段】 適切な配置は、フィルタ係数(ci)
が、NLMSアルゴリズムにしたがって連続計算される
第一のディジタルフィルタ(1)を含む。これらのフィ
ルタ係数(ci)は、重みを付けて記憶され、最適値は
第二のディジタルフィルタ(7)の調整に使われる。第
二のディジタルフィルタ(7)の出力信号(9)は、反
響の影響を受けた信号から減算され、反響のない出力信
号(10)を生み出し、短時間の外乱であっても自然で
外乱のない伝送品質を大幅に向上させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、受信方向の信号経
路と送信方向の信号経路の間に不必要な結合が生じる伝
送システムにおける適応反響補償の方法および配置に関
する。このような方法は、例えば、双方向通話中の反響
阻止、長距離回線または2線/4線変換器を介したアナ
ログまたはディジタル信号の伝送、DECT規格および
GSM規格の移動無線網などに技術応用されている。
【0002】反響補償の基本的考え方には、実システ
ム、例えば双方向通話中のスピーカ−室−マイクロホン
システムのシミュレーションが含まれる。R. Wehrmann
他、「Signal processing method for improving voice
communication via intercom stations」, The Teleco
mmunications Engineer, Science and Life Publishers
Georg Heidecker GmbH, Erlangen, 48th、1994年10月、
27〜29ページを参照されたい。受話器に到達した信号は
次いで、実システムおよびシミュレーションされたシス
テムを通過する。シミュレーションシステムによって生
成された反響信号は、実反響信号から減算され、その結
果、見逃し誤りを除いて反響は補償される。
【0003】ディジタルフィルタ、特にFIR(有限イ
ンパルス応答)フィルタが特に適しているとされてい
る。
【0004】図1によれば、FIRフィルタ1は、チェ
イン接続で切り換えられ、それぞれが入力信号の標本値
x(k−τ)を一つ記憶するn個のメモリ1
1、...、1nと、各メモリ11、...、1nの出
力信号を一組のフィルタ係数ci(1≦i≦n)で増倍
的に重み付けするいくつかの掛算器21、...、2n
と、全ての荷重信号を出力信号4に加算する加算器3を
不可欠に備える。フィルタ係数ciは、それぞれの実反
響に対応する信号をFIRフィルタ1がシミュレーショ
ンし、この信号を被外乱信号から減算して反響を除去す
るように調整されなければならない。一般に、実際的な
操作による限りFIRフィルタでは限られた精度でしか
反響をシミュレーションすることができないため、被外
乱信号から反響を完全に除去することはできず、したが
って、完全な反響補償は達成することは不可能で、反響
の減衰のみが可能である。
【0005】この場合、フィルタ係数ciの調整の正確
さが、反響減衰の達成可能性に重大な影響をおよぼす。
これは、正確な測定手段があれば達成することができ
る。このようなプロセスは、実反響のそれぞれの変化に
対して新しい測定を実行しなければならず、フィルタ係
数ciの新しい調整が必要となるという不利益がある。
【0006】NLMS(正規化最小平均自乗)アルゴリ
ズムに基づいたフィルタ係数ciの自動調整による連続
測定の実施が知られている。これについては、R. Wehrm
ann他著、Signal processing method for improving vo
ice communication via intercom stations, The Telec
ommunications Engineer, Science and Life Publisher
s Georg Heidecker GmbH, Erlangen, 48th、1994年10
月、8〜10ページを参照されたい。時刻kにおけるフィ
ルタ係数ci(k)は、時刻(k−1)におけるフィル
タ係数から数式1で計算される。
【0007】
【数1】
【0008】上式で、 ci(k)=時刻kにおけるi番目のフィルタ係数 α=ステップ幅、0<α≦2 y(k)=時刻kにおける、減衰された反響を含んだマ
イクロホン信号の標本値 τ=励振後、反響が起きるまでの最小遅延、スピーカか
らマイクロホンまでの最短の信号転送時間に対応する。
【0009】n=フィルタの長さ x(k−τ−i)=スピーカ信号の標本値 Σx(.)=フィルタ中の信号エネルギー 反響以外の外乱信号がなければフィルタ係数cは、NL
MSアルゴリズムによって迅速かつ十分な精度で調整さ
れる。調整速度は本質的に、ステップ幅αによって決定
される。ステップ幅αが小さければ調整速度は小さい。
調整速度は、ステップ幅αが大きくなるにつれて増加
し、α=2のとき最大値をとる。反響が、均一な広帯域
出力密度スペクトルを有する場合は、NLMSアルゴリ
ズムによって良好な収束特性が得られる。
【0010】例えば、正弦波信号などによる不適当な励
振が生じ、例えばその場所にいる話し手が話すときなど
外乱信号が存在する場合には、フィルタ係数ciは、N
LMSアルゴリズムによって誤調整される。ステップ幅
αが大きいほど、これは速く発生する。フィルタ係数c
iのこのような誤調整を防ぐため、NLMSアルゴリズ
ムのフィルタ係数ci決定に適した信号状態が使用でき
るように、ステップ幅αの大きさをその時点の信号状態
の関数として制御することが知られている。DE 44
30 189を参照されたい。
【0011】フィルタ係数ciの誤調整を招く信号状態
は、ステップ幅αの適応制御をおこなっても依然として
発生する。マイクロホンの出力での反響(図1の信号m
s(t))に加えて外部の外乱源に起因する外乱信号が
生じた場合、NLMSアルゴリズムに特に好ましくない
信号状態が発生する。このような外乱信号は、例えばそ
の場所にいる活発な話し手、または背景の雑音、A/D
(アナログ−ディジタル)変換器における非線形効果、
スピーカおよびそのキャビネットの非調和的な共振など
によって生じる。短い期間においては、これらの外乱信
号は、FIRフィルタが既存の反響を補償せず、悪くす
ると反響をさらに付加し、そのために全体の状態を悪化
させるような方法で、フィルタ係数Ciの調整を変えて
しまうことがある。例えば30デシベルの良好な平均的
反響減衰でも、FIRフィルタが明らかに追加の外乱を
生じさせる位相を排除せず、その結果、自然な音声伝送
は提供されず、ある用途では、例えば会議での操作中、
相互通信局を完全に省いてしまう。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】従って、ディジタルフ
ィルタのフィルタ係数ciを決定するためにNLMSア
ルゴリズムを使用するときに、ディジタルフィルタの誤
調整が回避され、自然な音声伝送が提供されるように、
短い期間の外乱であっても、その時点のフィルタ係数を
決定することができる反響補償の方法および配置が課題
となる。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1に記
載の方法および請求項11に示した配置によりこの課題
を実現する。従属請求項は本方法の変形を示すものであ
り、実現の手法および適用分野がそれぞれ異なる。
【0014】本発明の核心は、一組のフィルタ係数を包
絡線と比較することによって誤差測定値を決定するこ
と、およびFIRフィルタの調整に好都合な一組のフィ
ルタ係数を選択する基準として誤差測定値を使用するこ
とにある。
【0015】
【発明の実施の形態】次に、本発明を構成例を使って説
明する。
【0016】図1に、反響の発生を、通信端末の相互通
信局を例に示す。相互通話中に、スピーカLからの信号
が室内の物体に衝突し、そこで信号は反射されて、マイ
クロホンmに到達する中で反響が生じる。この場合信号
は、スピーカLから反射体R1を経てマイクロホンMに
達する経路sを通り、連続的にエネルギーを失う。時間
tは、通過する経路sに対応し、スピーカLからマイク
ロホンMに到達するまでにかかる時間である。すなわ
ち、 (2)s=v・t ただし、v=音速 マイクロホンMでの音圧レベルsd(t)は反響の経路
s、および反響の伝達時間tに反比例して減少する。マ
イクロホンMの出力でのマイクロホンの電気信号ms
(t)は、音圧レベルsd(t)に比例する。すなわ
ち、 (3)sd(t)〜s sd(t)〜t−1 かつ (4)ms(t)〜sd(t) すなわち、ms(t)〜t−1 このため、反響によるフィルタ係数c調整の線図は図2
に示すとおり一般的な推移を示す。このような推移では
常に、最初のフィルタ係数ci下において所定のix
で、フィルタ係数の最大値|cix|=cmaxを示
し、この大きさは、スピーカLからマイクロホンMまで
直接伝達する音に由来する。この最大フィルタ係数cm
axから出発して、全ての別のフィルタ係数ciは、こ
れより小さくなる。これらの係数は概して、スピーカL
からマイクロホンMへの直通経路より長い反射経路に対
応するからである。したがって、正確に調整されたフィ
ルタ係数ciの量は、マイクロホンMからの距離の増加
に対応する、フィルタ係数ciと包絡線との間の時間差
のため、数式(3)に従って減衰する包絡線の範囲内で
なければならない。この包絡線を超えることは、一つま
たは複数のフィルタ係数ciが誤調整されていることを
かなりの確率で示している。反響は全ての瞬間に起こる
というわけではないので、いくつかのフィルタ係数ci
が非常に小さくなったり、ゼロとなったりすることがあ
る。
【0017】図3に、フィルタ係数ciの不適正な調整
の一般的な例を示す。フィルタ係数ciの値の推移は激
しく変動する。最大値の他にいくつかの極大が生じる。
広い意味で、このフィルタ係数ci値の包絡線は、減衰
する正弦関数に似ている。
【0018】次に本発明は、フィルタ係数ciの値の量
に対して起こりうる包絡線を計算し、次いでフィルタ係
数ci値の量がこの包絡線の範囲内にあるのか、または
包絡線から逸脱するのかどうかをチェックする。したが
って、図4のフィルタ係数ciの包絡線は、より高い確
率の演繹的な値を提供する。図5に、包絡線に基づいた
フィルタ係数51の推移を、実際に起こりうるフィルタ
係数の量の推移52との比較で示す。
【0019】フィルタ係数ciの包絡線の起こりうる推
移は、式(2)、(3)、(4)、に基づいた物理的境
界条件、および連続するフィルタ係数ciとci−1の
間の時間間隔Taから算定することができる。さらに、
包絡線は、フィルタ係数の最大値cimaxを通ると仮
定する。時間間隔Taは、サンプル周波数faから以下
に従って決まる。
【0020】
【数2】
【0021】時刻jにおける包絡線H(j)の推移は、 (6)H(j)=h1(j),h2(j),h3(j),...,hn(j). hi(t)〜ms(t)およびhi(t)〜s(t)な
ので、時刻kのとき、h(k)〜(i・v・Ta)で、
さらに、h(k)i=ix=cmax(k)でなければ
ならない。これより、
【0022】
【数3】
【0023】このような包絡線の一般的な推移を図4に
示す。この場合、フィルタ係数ciの測定の開始値iが
ゼロであることが分かっているときには、i0=0であ
る。
【0024】フィルタ係数ciの測定の正確なゼロ点i
=i0がどこにあるのか分からない場合がよくあるの
で、例えば、スピーカLとマイクロホンMの間の距離が
分からない場合などでは、このi0の値を推定しなけれ
ばならない。i0値の推定は、特に良好な測定、すなわ
ち包絡線の推移が、フィルタ係数ciの実際の推移にで
きるだけ対応する場合になされる。図4ではi0=12
である。
【0025】フィルタ係数の最大値cmaxは、スピー
カLとマイクロホンMとの直接結合に対応し、したがっ
て、図4ではix=16である、その位置ixは反響の
最短経路の測定を示すので、i≦ixである全てのフィ
ルタ係数ciは非常に小さくなければならない。したが
って数式(7)では、i<ixのときhi(j)=0と
なる。
【0026】実システムではこのようにならない場合が
しばしばある。したがって、この方法を拡張すること、
およびこの方法のさらなる段階に対して、値ゼロから、
または起こりうる包絡線からのフィルタ係数ciの変分
を考慮に入れることは意味がある。加えて、図2に示す
ように、これらのフィルタ係数ciに対して、大きさの
さらに小さいフィルタ係数ciが、i<ixで、かつc
maxの直ぐ近くに存在する演繹的な可能性を提供する
発見的で適当な包絡線が示される。このため、急速に、
例えば指数関数的に低下する曲線が次のように仮定され
る。
【0027】
【数4】
【0028】図5に、数式(8)に基づいた包絡線の推
移を示す。ただし、ix=16、i0=12、p=1.
2である。
【0029】したがって数式(7)および数式(8)
は、ixで最大となるフィルタ係数ciの全体の範囲に
わたる包絡線の異なる定義の可能性を示す。
【0030】異なる音声速度を有するいくつかの音響経
路が、スピーカLおよびマイクロホンMの所定の配置で
存在する場合、重ね合わせた包絡線
【0031】
【数5】
【0032】が決定される。この決定は、音声速度v2
の包絡線H2(j)を音声速度v1の包絡線H1(j)
に重ね合せることによって実施される。
【0033】このような状態は、例えばスピーカLから
の音が、端末のキャビネット自体および空気中の両方を
通って、それぞれv1>v2である音声速度v1および
音声速度v2でマイクロホンMに当たる場合に存在す
る。
【0034】図8に示すように、この場合、ix1=1
6およびix2=13において、フィルタ係数の異なる
大きさの二つの極大cmax1およびcmax2が測定
される。それ自体の包絡線H1(j)および包絡線H2
(j)はそれぞれこれらのcmaxの値に対して次のよ
うに計算される。
【0035】 (8a)H1(j)={h11(j),h12(j),...,h1n(j)}かつ H2(j)={h21(j),h22(j),...,h2n(j)}. 結果として生じる包絡線
【0036】
【数6】
【0037】は以下にしたがって生成される。
【0038】
【数7】
【0039】次に、時刻jにおけるフィルタ係数の組C
(j)に対する誤差測定値F(j)が、数式(9)に基
づいた包絡線の変形から定義される。
【0040】 (9)C(j)={c1(j),c2(j),c3(j),...,cn(j)} これは、部分誤差fi(j)の二乗和、またはその部分
誤差fi(j)自体の量から次のように生成される。
【0041】
【数8】
【0042】全てのフィルタ係数ciの部分誤差fi
(j)の値は、
【0043】
【数9】
【0044】i>ixであるフィルタ係数ciのみの部
分誤差fi(j)の値は、
【0045】
【数10】
【0046】i1〜(1,...,2)・n/3でi>
i1であるフィルタ係数ciの一部の部分誤差fi
(j)は、
【0047】
【数11】
【0048】したがって、誤差測定値Fa(j)または
Fb(j)はそれぞれのフィルタ係数の組C(j)に対
して連続的に決定することができ、このフィルタ係数の
組C(j)の品質の尺度として使われる。
【0049】図6によると、連続するフィルタ係数の組
C(j)={C(j−1);C(j−2);C(j−
3);...;C(j−m)}は、長さmの時間窓61
内に記憶され、一方、起こりうる包絡線H(j)がそれ
ぞれのフィルタ係数の組C(j)に対して算定され、し
たがってそれぞれの適切な誤差測定値F(j)={F
(j−1);F(j−2);F(j−3);...;F
(j−m)}が計算されて、同様に記憶される。
【0050】長さmの時間窓61内で、最小の誤差測定
値F(j)minを有するフィルタ係数の組C(j)o
ptが選択され、さらに処理される。この選択は、連続
的に実施される。各時間ステップで、フィルタ係数C
(j)と誤差測定値F(j)の値の対の一つが時間窓6
1からはずされ、新しい対が拾い上げられる。
【0051】これらは組合わさって以下の方法過程を形
成する。
【0052】1.NLMSアルゴリズムに従ったフィル
タ係数の組C(j)の連続計算。
【0053】2.フィルタ係数の最大値Cmaxおよび
その位置i=ixが、起こりうる包絡線H(j)および
適切な誤差測定値F(j)がこれから計算できるよう
に、各フィルタ係数の組C(j)に対して決定される。
【0054】3.適切な誤差測定値F(j)を有する連
続したフィルタ係数の組C(j)が時間間隔mの間に記
憶される。
【0055】4.最も小さい誤差測定値F(j)min
を有するフィルタ係数の組C(j)optが長さmの時
間窓内で選択される。すなわち、xが次式で決定され
る。
【0056】 (14)F(x)=min{F(j−m+1);F(j−m+2);...;F(j)} およびフィルタ係数の適切な組、 (15)C(j=x)=C(j)opt が最適条件として選択され、次の反響補償のためにさら
に処理されて、新しいその時点でのフィルタ係数の組C
(j)のための空間が時間窓内で使用可能になる。
【0057】図7に示す回路配置は、本方法を技術的に
実現するために使用される。外乱を受ける環境中をスピ
ーカLから反射体R1を経てマイクロホンMへ伝わる反
響e(t)を補償するために、この回路配置は、第一の
ディジタルフィルタ1、第二のディジタルフィルタ7、
およびフィルタ係数の組C(j)を計算しフィルタ係数
の組の最良の値C(j)optを記憶し選択するユニッ
ト8を有する。第一のディジタルフィルタ1は、入力信
号x(k−τ)に対するフィルタ係数ciをNLMSア
ルゴリズムに基づいて連続的に計算するために使用され
る。第一のディジタルフィルタ1の出力信号は、反響の
影響を受け、アナログ−ディジタル変換されたマイクロ
ホンMの信号から減算されて、依然として誤りを含む可
能性があって、したがってさらに処理されない信号y
(k)を生じる。フィルタ係数の組C(j)の記憶およ
び選択はユニット8で実施される。メモリ中のフィルタ
係数のそれぞれの最適な組C(j)optは第二のディ
ジタルフィルタ7にロードされ、第二のディジタルフィ
ルタ7の出力信号9は、アナログ−ディジタル変換され
た反響の影響を受けたマイクロホンの信号ms(t)か
ら減算される。このようにして、外乱を受ける環境で反
響が本質的に無い出力信号10が形成される。
【0058】時間窓61中に、適切な誤差測定値F
(j)を有するフィルタ係数の組C(j)全てを記憶す
るのではなく、誤差測定値F(j)が所定のしきい値t
hrsより小さいものだけを記憶することによって、本
方法の実施において記憶操作を減らすことができる。こ
うして、記憶される前に、さらなる処理に適さないフィ
ルタ係数の組C(j)が落とされる。
【0059】実現のさらなる変形では、第二のディジタ
ルフィルタ7を省略することができる。この目的のた
め、誤差測定値F(j)が所定のしきい値thrsより
小さい、すなわちF(j)<thrsである場合に、適
切な誤差測定値F(j)を有するその時点のフィルタ係
数の組C(j)のみをメモリ領域に一次的に記憶する。
この場合、以前に記憶されたフィルタ係数の組C(j−
q)は上書きされる。誤差測定値F(j)が所定のしき
い値thrsを上回る場合、その時点のフィルタ係数の
組C(j)は記憶されず、条件F(j−q)<thrs
を満たす、最後に記憶されたフィルタ係数の組C(j−
q)が第一のディジタルフィルタ1に直ちに再ロードさ
れる。このフィルタ係数の組C(j−q)は計算を継続
するために使用される。
【0060】最大値cmax=cixから出発し、最短
のリターン経路を有する反響に由来するディジタルフィ
ルタの正確な調整では、フィルタ係数ciの値は連続的
に小さくならなければならないことを用いて、誤差測定
値F(j)を計算する操作を減らし、これによって計算
を高速化することも可能である。合計n個のフィルタ係
数ciで、フィルタ係数ciの値は、ix<i1の場合
特に小さくなる。ただし、i1≒n/3かつi1<i<
nである。このように、簡略化された誤差測定値F
(j)が、数式(10)および(13)にしたがって誤
差値fiを計算するだけで定義される。ただし、≒n/
3<1≦n、すなわち、より大きな序数を有するフィル
タ係数ciの誤差値fiである。
【0061】誤差値fiの代わりに、フィルタ係数ci
の値を直接使って誤差測定値F(j)を計算する場合に
は、さらなる簡略化が可能である。この場合、包絡線の
hi値の計算は省略される。簡略化された誤差測定値
は、以下の数式に基づいて計算される。
【0062】
【数12】
【0063】前記不等式の極限n/3は決定的なもので
はなく、2・n/3でもよい。しかし、計算に用いるフ
ィルタ係数ciの数は必ず10より多くなくてはならな
い。指示した条件下では、このように定義された誤差測
定値F(j)は十分な精度でフィルタ係数の組C(j)
の誤調整を検出する。誤差測定値F(j)を重み付けす
るために確立しなければならないしきい値thrsは、
数式(10)および(14)にそれぞれ基づいた誤差測
定値F(j)の計算方法に適合される。
【0064】フィルタ係数の最大値cmaxに対する位
置ixが決定されたあと、i≦ixである全てのフィル
タ係数ciは時間内に少くとも低減されるか、またはゼ
ロに設定される。全てのフィルタ係数ciは定期的に計
算されて、スピーカLおよびマイクロホンMの位置およ
び反射体R1、R2およびR3の位置の急速な変化を検
出する。これから、それぞれのフィルタ係数のその時点
での最大値cmaxおよびその位置ixが決定され、次
いでi<ixであるフィルタ係数ciが短時間に低減さ
れるか、またはゼロに設定される。フィルタ係数ciを
低減させるために、フィルタ係数ciの正負符号を変え
ずに、これらを数式(17)にしたがって包絡線hi
(k)で重み付けすることが推奨される。
【0065】 (17)ci(k)korr=sign[ci(k)]・hi(k) i≦ixの場合 本発明のさらなる構成では、フィルタ係数ciの決定
は、以下の数式(1)の修正式に基づいて算定された包
絡線hi(k)の関数となる。
【0066】
【数13】
【0067】フィルタ係数ciの決定を最適化する他の
可能性は、誤調整されたフィルタ係数ciをより良い推
定値に置き換えることである。その量が包絡線を大きく
上回るフィルタ係数ciは、大幅に誤調整されている可
能性が高い。これらのフィルタ係数ciに対するより良
い推定値が存在するのは、フィルタ係数ciの正負の符
号が維持され、その量が、包絡線hi(k)の値によっ
て置き換えられた場合のみである。この目的のため、例
えばフィルタ係数ciの量が、包絡線の適切な値hiの
z倍より大きいかどうかをチェックする。これが肯定さ
れる場合には、その量は包絡線の値hiまで減らされ
る。すなわち、 (19)|ci(k)|>z・hi(k)の場合、ci(k)=sign[ci(k)]・hi(k) かつ、例えば1<z<3 第一のディジタルフィルタ1に割り当てられた第一の加
算回路32(図1および図7参照)および/または第二
のディジタルフィルタ7に割り当てられた第二の加算回
路31(図7参照)における減衰された反響を含む信号
に対する、反響の影響を受けた信号の比から、反響補償
の品質の基準をそれぞれ導くことができ、これを誤差測
定値と共に適切に調整されたディジタルフィルタの制御
およびNLMSアルゴリズムのステップ幅αの制御に使
用することができる。
【0068】通信端末の環境における外乱の種類および
大きさに応じて、本発明を使って、効果的な反響補償に
適合し、かつ経済的な解決を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】適応FIRフィルタを備えた従来技術による周
知の相互通信の配置を示す図である。
【図2】適正なフィルタ調整における時刻kにおけるフ
ィルタ係数ciの一般的な推移をiの関数として示した
線図である。
【図3】不適正なフィルタ調整における時刻kにおける
フィルタ係数ciの一般的な推移をiの関数として示し
た線図である。
【図4】数式(7)に従って計算した包絡線によって制
限されるフィルタ係数ciの量の推移を示す線図であ
る。
【図5】数式(8)に従って計算した包絡線によって制
限されるフィルタ係数ciの量の推移を示す線図であ
る。
【図6】適切な誤差測定値をそれぞれ有するいくつかの
連続するフィルタ係数の組を有する時刻窓の説明図であ
る。
【図7】本発明の方法を実施するための回路配置の線図
である。
【図8】異なる音声速度を有する音響経路上のフィルタ
係数ciの量の推移およびそれに重ね合わせた結果とし
て生ずる包絡線の線図である。
【符号の説明】
1、7 ディジタルフィルタ 3 加算器 4、9 出力信号 8 ユニット 10 反響補償された信号 31、32 加算回路 51 包絡線に基づくフィルタ係数 52 実際に起こりうるフィルタ係数の量 61 時間窓 M マイクロホン L スピーカ R1 反射体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ミヒヤエル・バルカー スイス国、73666・バルトマンシユバイラ ー、リングシユトラーセ・35 (72)発明者 ウーベ・アツカーマン スイス国、71691・フライベルク、タール シユトラーセ・1

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 そのn個のフィルタ係数(Ci)、簡単
    にはフィルタ係数の組(C(j))が正規化最小平均自
    乗アルゴリズムに基づいて計算されるディジタルフィル
    タを使った、受信方向の信号経路と送信方向の信号経路
    の間に結合が生じる伝送システムにおける適応反響補償
    の方法であって、 フィルタ係数の組(C(j))を包絡線(H(j))と
    比較することと、 誤差測定値(F(j))がフィルタ係数の組(C
    (j))の値と包絡線(H(j))によって与えられる
    値の変分から計算されることと、 誤差測定値(F(j))がしきい値未満に低下するフィ
    ルタ係数の組(C(j))だけを使ってディジタルフィ
    ルタをさらに調整することを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 包絡線(H(j))の推移が、フィルタ
    係数(ci)の最大値(cmax)およびその時間位置
    (i=ix)の関数として、n個のフィルタ係数(c
    i)を有するディジタルフィルタのために計算され、フ
    ィルタ係数の組(C(j))の最大値(cmax)が包
    絡線(H(j))の値であることを特徴とする請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 誤差測定値(F(j))が、フィルタ係
    数(ci)の値と包絡線(H(j))の値(hi)との
    変分の総和または変分の二乗和から計算されることを特
    徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】 誤差測定値(F(j))が、フィルタ係
    数(ci)の値と包絡線(H(j))の値(hi)との
    正の変分の総和または正の変分の二乗和から計算される
    ことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  5. 【請求項5】 誤差測定値(F(j))が、フィルタ係
    数の組(C(j))の一部のフィルタ係数(ci)と包
    絡線(H(j))の値(hi)との変分から計算される
    ことを特徴とする請求項1または3または4に記載の方
    法。
  6. 【請求項6】 誤差測定値(F(j))が、フィルタ係
    数の組(C(j))中の大きな序数iを有するフィルタ
    係数(ci)と包絡線(H(j))の値(hi)との変
    分から計算されることを特徴とする請求項5に記載の方
    法。
  7. 【請求項7】 時間窓の持続期間(m)の間、適切な誤
    差測定値(F(j−1),(F(j−2),...,
    (F(j−m))を有するいくつかのフィルタ係数の組
    (C(j−1),(C(j−2),...,C(j−
    m))が一時的にメモリ(82)に記憶され、最小の誤
    差測定値をそれぞれ有するフィルタ係数の組(C
    (j))がさらなる処理のためにこのメモリ(82)か
    ら読み出されることを特徴とする請求項1に記載の方
    法。
  8. 【請求項8】 その時点のフィルタ係数の組(C
    (j))が計算され、誤差測定値(F(j))が、第一
    のディジタルフィルタ(1)に対して決定され、対応す
    る誤差測定値(F(j)を有するフィルタ係数の組(C
    (j))が一時的にメモリ(82)に記憶され、メモリ
    (82)中のいくつかのフィルタ係数の組(C(j))
    の中から最も小さい誤差測定値(F(j))を有する一
    つが、第二のディジタルフィルタ(7)にロードされ、
    第二のディジタルフィルタ(7)の出力信号(9)が反
    響の影響を受けた信号(ms(t))の反響補償に使用
    されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 定義したしきい値(thrs)より誤差
    測定値F(j)が低くなった場合に、それぞれが適切な
    誤差測定値(F(j))を有する各フィルタ係数の組
    (C(j))が一次的に記憶され、その時点のフィルタ
    係数の組(C(j))が、定義したしきい値(thr
    s)より低い誤差測定値(F(j))を生じた場合に、
    さらなる処理のためにディジタルフィルタに再ロードさ
    れることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  10. 【請求項10】 包絡線(H(j))によって与えられ
    る値を上回るフィルタ係数の組(C(j))の値が、包
    絡線(H(j))の値に応じて減らされることを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  11. 【請求項11】 第一のディジタルフィルタ(1)およ
    び正規化最小平均自乗アルゴリズムにしたがってフィル
    タ係数の組(C(j))を計算する第一のユニット
    (8)を有する適応反響補償の装置であって、第一のデ
    ィジタルフィルタ(1)が、第二のユニット(82)
    を、少くとも一つフィルタ係数の組(C(j))の記
    憶、少くとも一つの誤差測定値(F(j))の計算、お
    よび定義したしきい値(thrs)より低下した誤差測
    定値(F(j))を有するフィルタ係数の組(C
    (j))の選択に割り当て、前記第二のユニットの出力
    が、選択されたフィルタ係数の組(C(j))を第二の
    ディジタルフィルタ(7)にロードするために、前記第
    二のディジタルフィルタ(7)に接続され、前記第二の
    ディジタルフィルタ(7)の出力が、加算回路(31)
    に切り換えられ、前記第二のディジタルフィルタ(7)
    の出力信号(9)が、アナログ−ディジタル変換された
    反響の影響を受けた信号(ms(t))から減算され、
    反響補償された信号(10)を生じることを特徴とする
    装置。
JP9314071A 1996-11-15 1997-11-14 適応反響補償の方法およびその配置 Pending JPH10164687A (ja)

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