JPH11150491A

JPH11150491A - 回線レベル制御装置及びこれを有するエコーキャンセル装置

Info

Publication number: JPH11150491A
Application number: JP31796997A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Sato; 輝幸佐藤; Shoji Fujino; 尚司藤野; Kaoru Nakajo; 薫中条
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1997-11-19
Filing date: 1997-11-19
Publication date: 1999-06-02

Abstract

(57)【要約】【課題】パラメータ調整を容易にし、それによる伝送回
線の不要なレベル変化をなくし、ネットワーク設計への
影響をなくすことをことを目的とする。【解決手段】前置されたレベル測定器で、入力されて
いる信号のレベルが測定され、これと調整を行う入力信
号レベルの設計基準レベルとの比Ｇを求める。レベル補
正器は、入力信号にＧをかけて入力信号レベルを基準レ
ベルに合わせる。この信号を入力信号としてＮＬＰや音
声検出を行う。ＮＬＰや音声検出器には、基準のレベル
の入力信号が印加されているので、閾値の設定に問題は
なく、音声信号の有無の検出を正確に行うことができ
る。また、ＮＬＰや音声検出の後段にレベル逆補正器２
４を設け、信号に対して１／Ｇをかけてもとの信号レベ
ルに戻す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回線レベル制御装
置に関し、特に、入力レベルを測定しその測定結果に基
づき回線のレベルを制御する回線レベル制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】エコーキャンセラや音声符号化装置の中
には、入力信号のレベルから音声の有無を判断して、出
力を制御する機能（例えば回線を切断する機能）が設け
られていることがある。例えば、図１は、エコーキャン
セラの場合を示す。電話８からの音声信号（近端話者音
声９）はハイブリッド回路（２線−４線変換器）３を介
して、送信回線（上り回線：近端側音声伝送路）１に出
力される。一方、受信回線（下り回線：遠端側音声伝送
路）２に現れた遠端話者音声１０が、電話機８にハイブ
リッド回路３を介して、伝送される。ところで、受信回
線２の信号（遠端話者音声１０）の一部がハイブリッド
３を介して送信側１に回り込む現象がみられることがあ
る。この経路をエコーパス１１といい、遠端側の話者に
自分の話した内容がエコーとなって聞こえ、品質の劣化
の原因となっている。

【０００３】エコーキャンセラ７は、このエコーパス１
１上のエコーが、受信回線に現れた信号に対して所定の
関係にあることから、このエコーを受信信号から推定
し、エコー成分を取り除くものである。つまり、疑似エ
コーを受信信号（遠端話者音声信号１０）から疑似エコ
ー発生器５により発生し、この信号を逆相加算器４にお
いて近端者音声信号９に逆相で足し合わせることによ
り、エコーをキャンセルする装置である。非線形プロセ
ッサ（ＮＯＮ−ＬＩＮＥＡＲ−ＰＲＯＳＥＳＳＯＲ：以
下、「ＮＬＰ」という。）６は、近端側話者が話してい
ないときにミュートする（回線を切断する）装置で、逆
相加算器４によるキャンセリングでも打ち消しきれなか
ったエコーを軽減する役割を担っている。

【０００４】次に、音声符号化装置を図２に基づき説明
する。近年伝送路を効率的に使用するために、音声符号
化器１５で音声を圧縮符号化し、伝送する技術が実用化
してきた。また、最近では音声信号の有無を検出する音
声検出器１３を具備し、これにより音声符号化データの
伝送を制御して（伝送制御部１２）、音声信号のある時
のみ伝送し（音声信号のないときは切断する）、その間
を他のデータ等の伝送に使用可能とする等の、更に伝送
路を効率よく用いる技術も実用化されてきている。つま
り、音声信号のないことを音声検出器１３で検出する
と、制御線１４により、伝送制御部１２を制御して、回
線を切り、音声符号化器１５の出力が伝送路へでないよ
うにするものである。

【０００５】このような、ＮＬＰや音声検出器は、回線
への出力を断にする作用があり、充分に機能しないと通
話中に瞬断が起こるおそれがある。ところで、音声検出
器の検出は、通信回線の信号レベルの比をもとに作成さ
れる（例えば、その回線の最大レベルと最小レベルに基
づき、音声が存在するか否かをその中間の値を閾値とし
て決定する：その閾値を超えれば音声が存在し、その閾
値以下であれば音声は存在しないと決定する）が、雑音
レベルの大きさ等は回線により変化し、正確な検出を簡
単には得ることはできない。そこで、これらの装置で
は、正確な音声検出を行うために、この音声検出器を実
際に組み込んで使用し、実際の環境に従って調整するこ
とが行われている。

【０００６】つまり、一般に音声検出器の閾値は、回線
の信号レベルによって作成され、回線の信号レベルが低
いところでは、閾値を低く設定し、回線の信号レベルが
高いと閾値を高く設定する。このように回線に応じて設
定を変更できるように、設定用のトレーニング信号と閾
値設定の各種パラメータを用意し、実際にトレーニング
信号を回線に伝送し、その伝送データをもとに調整でき
るようにされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＬＰ
や音声検出器のパラメータ調整では、そのトレーニング
信号が問題となる。つまりこれらの、トレーニング信号
はトレーニングのための信号であって、現実の状況と必
ずしも適合するとは限らない。実際、トレーニング信号
が、実際の回線のＮＬＰや音声検出器と適合せず、うま
く機能しないことがある。特に、回線レベルは適応する
システムによって変化し、レベルの閾値に関するパラメ
ータ調整は慎重さを要する。更に呼ごとに回線のレベル
が変化する場合には、固定パラメータではこれに追随で
きない。

【０００８】このようなことから、ＮＬＰや音声検出器
をシステムに適用するためのパラメータ調整には限界が
あった。そこで、従来から、ＮＬＰや音声検出器のデバ
イスの前に、回線のレベルを測定するレベル測定器とそ
の情報をもとにデバイスへの入力レベルをデバイス設計
の基準レベルに正規化するレベル補正器を配置すること
が行われている。

【０００９】このレベル補正器により、回線のレベルを
変化させた上で出力信号としている。ところで、世界的
規模でネットワークが構築され、一つの伝送に多くのこ
のような補正器を含んだノードが関係する（このような
補正器が何段も関係する）ことがある。そのような場
合、回線のレベルを各ノードごとにレベルを上げたまま
にしておくと、伝送信号が、いくつかのネットを通過す
る状況となると、ネットワークの設計のもとになるレベ
ルダイヤを乱すおそれがある。

【００１０】そこで、本発明は、上記問題点を解決する
ためになされたもので、パラメータ調整を容易に行える
ようにしつつ、それによる伝送回線の不要なレベル変動
をなくし、ネットワーク設計への影響をなくすことをこ
とを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された回
線レベル制御装置に関する発明は、回線（２５、５０、
５３）の入力信号のレベルを測定する入力レベル測定器
（２０、５７、７３）及びこの測定器の出力により回線
のレベルが制御されるレベル補正器（２１、５８、６
１、６２）を有する回線レベル制御装置において、前記
レベル補正器により補正された回線のレベルをもとのレ
ベルに戻すレベル逆補正器（２４、６０）を更に有する
ことを特徴とする。これにより、パラメータ調整を容易
に行えるようにしつつ、それによる伝送回線の不要なレ
ベル変動をなくし、ネットワーク設計への影響をなくす
ことをことができる。

【００１２】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の回線レベル制御装置において、前記入力レベル測定
器は、入力信号の平均値パワーに基づいて、入力レベル
を測定することを特徴とする。これにより、入力信号の
平均信号パワーに基づいて、回線のレベル制御を行うこ
とができる。請求項３に記載された発明は、請求項１記
載の回線レベル制御装置において、前記入力レベル測定
器は、入力信号のピークパワーに基づいて、入力レベル
を測定することを特徴とする。これにより、入力信号の
ピークパワーに基づいて、回線のレベル制御を行うこと
ができる。

【００１３】請求項４に記載された発明は、請求項１な
いし３いずれか一項記載の回線レベル制御装置におい
て、前記入力レベル測定器は、回線接続のためのトーン
信号の入力レベルに基づいて、入力レベルを測定するこ
とを特徴とする。これにより、通話の前に行われる回線
接続用のＤＴＭＦ等の信号を用いて予め、回線のレベル
制御を行うことができる。

【００１４】請求項５に記載された発明は、請求項１な
いし４いずれか一項記載の回線レベル制御装置におい
て、前記レベル補正器及び前記レベル逆補正器の間にＮ
ＯＮ−ＬＩＮＥＡＲ−ＰＲＯＳＥＳＳＯＲ（２３、５
９）を更に有することを特徴とする。これにより、請求
項１ないし４いずれか一項記載の回線レベル制御装置に
ＮＬＰを適用することができる。

【００１５】請求項６に記載された発明は、請求項１な
いし４いずれか一項記載の回線レベル制御装置におい
て、前記レベル補正器及び前記レベル逆補正器の間に音
声検出器（２３、７２）を更に有することを特徴とす
る。これにより、請求項１ないし４いずれか一項記載の
回線レベル制御装置に音声検出器を適用することができ
る。

【００１６】請求項７に記載された発明は、請求項５記
載の回線レベル制御装置において、前記ＮＯＮ−ＬＩＮ
ＥＡＲ−ＰＲＯＳＥＳＳＯＲは、エコーキャンセラ（５
４、６５）と共に用いるＮＯＮ−ＬＩＮＥＡＲ−ＰＲＯ
ＳＥＳＳＯＲであることを特徴とする。これにより、請
求項５記載のものに加え、エコーキャンセラでも打ち消
しきれなかったエコーを軽減することができる。

【００１７】請求項８に記載された発明は、請求項１な
いし７いずれか一項記載の記載の回線レベル制御装置に
おいて、前記入力レベル測定器が測定する入力レベル
は、送信回線（１、５０）の入力信号レベル又は受信回
線（２、５３）の入力信号レベルであることを特徴とす
る。これにより、請求項１ないし７いずれか一項記載の
記載の回線レベル制御装置において、送信回線及び受信
回線の入力信号を用いて回線のレベル制御を行うことが
できる。

【００１８】請求項９に記載された発明は、請求項７記
載の回線レベル制御装置において、送信回線（５０）の
入力信号レベルの測定を行う第一入力レベル測定器（５
７）、受信回線（５２）の入力信号レベルの測定を行う
第二入力入力レベル測定器（７３）及び受信回線（５
２）の信号に基づき、エコーキャンセラ用の疑似エコー
を発生する疑似エコー発生器（５６）を有し、前記第一
入力レベル測定器（５７）の出力により送信回線（５
０）中に設けたレベル補正器（６１）及びレベル逆補正
器（６０）を制御し、第一入力レベル測定器（５７）又
は第二入力レベル測定器（７３）の出力により、該エコ
ー発生器の前段に設けたレベル補正器（６２）を制御す
ることを特徴とする。これにより、エコー発生器（５
６）の前段に設けたレベル補正器（６２）の制御を近端
側受信回線（５２）の入力信号により行うことができる
ので、エコーキャンセラ内部の状態制御をより適切に機
能させることができ、より精緻なエコーを打ち消すこと
ができる。

【００１９】請求項１０に記載された発明は、請求項９
記載の回線レベル制御装置において、前記送信回線中に
ＮＯＮ−ＬＩＮＥＡＲ−ＰＲＯＳＥＳＳＯＲ（６６）、
音声検出器（７２）及び音声符号化器（７０）を設け、
前記受信回線（５３）中に音声復号器（７１）を設けた
ことを特徴とする。これにより、回線レベル制御装置に
エコーキャンセラ、ＮＬＰ、音声検出器及び音声符号化
器を適用することができる。

【００２０】請求項１１に記載されたエコーキャンセル
装置に関する発明は、受信回線の信号に基づき疑似エコ
ーを発生する疑似エコー発生器（５６）、送信信号と疑
似エコーの逆加算を行う逆加算器（５５）、逆加算器の
遠端側に設けた非線形プロセッサ（５９）及び回線の入
力信号のレベルを測定する入力レベル測定器（５７，７
３）を有するエコーキャンセル装置において、前記レベ
ル補正器（６１）を非線形プロセッサ（５９）の近端側
に設け、更に非線形プロセッサ（５９）の遠端側に前記
レベル補正器（６１）により補正された回線のレベルを
もとのレベルに戻すレベル逆補正器（６０）を設けたこ
とを特徴とする。これにより、パラメータ調整を容易に
行えるようにしつつ、それによる伝送回線の不要なレベ
ル変化をなくし、ネットワーク設計への影響をなくした
エコーキャンセル装置を提供することができる。

【００２１】請求項１２に記載された発明は、請求項１
１項記載のエコーキャンセル装置において、前記疑似エ
コー発生器（５６）の前段に上記レベル補正器（６２）
を設けたことを特徴とする。これにより、エコーキャン
セラ内部の状態制御がより適切に行うことができ、より
精緻なエコーキャンセル装置を提供することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図３に本発明の原理図（１）を示
す。図は、ＮＬＰや音声検出器のようなデバイスに適用
した例で示している。まず、前置されたレベル測定器２
０で、入力されている信号のレベルが測定され、これと
調整を行う入力信号レベルの設計基準レベルとの比Ｇを
求める。レベル補正器２１は、入力信号にＧをかけて入
力信号レベルを基準レベルに合わせる。この信号を入力
信号としてＮＬＰや音声検出を行う。ＮＬＰや音声検出
器２３には、基準のレベルの入力信号が印加されている
ので、閾値の設定に問題はなく、音声信号の有無の検出
を正確に行うことができる。

【００２３】ところで、ＮＬＰや音声検出の後では、入
力信号レベルがＧ倍になっているため、このまま伝送す
ると、先に述べたように、ネットワークの設計のもとに
なるレベルダイヤを乱すおそれがある。そこで、レベル
逆補正器２４で信号に対して１／Ｇをかけてもとの信号
に戻し、回線２６には、入力した信号と同じレベルで出
力するようにする。

【００２４】次に、図４に本発明の原理図（２）を示
す。通話の前の回線接続段階である、シグナリング伝送
システムにおいては、交換機間で制御信号をＤＴＭＦ
（ＤualＴone Ｍulti Ｆrequency）トーン等を用いて
伝送する。この場合は、入力レベル測定器２０に前置し
たシグナリングトーン検出器２７でシグナリング伝送中
の信号を検出し、そのときに入力信号レベルを測定して
回線レベルを求める。実際の通話の前に、比較的素性の
知られた信号により、回線レベルを確実に求めることが
できる。他の点は、図３の発明の原理図（１）と同じで
ある。

【００２５】レベル補正器２１、レベル逆補正器２４
は、入力レベル測定器２０から通知された、Ｇ、１／Ｇ
の値を伝送信号に乗ずる乗算回路から構成される。な
お、Ｇの逆数はレベル測定器２０の中で実行する方法も
あるが、レベル逆補正器２４にＧを通知し、そこで逆数
を計算する方法もある。入力信号のレベルの測定のため
の入力レベル測定器２０には、入力信号のレベルを測定
する以外に、ＮＬＰや音声検出器２３の適用されるシス
テムにおける適正な基準レベル、もしくは設計想定レベ
ルが記憶されている。

【００２６】次に、本発明の実施の形態について図面と
共に説明する。入力信号のレベルの測定は、以下に述べ
るような方法に応じて測定する。請求項２に係る入力レ
ベルの測定方法は、入力音声信号の平均パワーで入力信
号レベルを測定する。基本的には、過去のＮサンプルに
亘る信号の振幅二乗平均もしくは絶対二乗平均を用い
る。ここで、Ｎの値は、現在通話中の呼全体を通しての
パワーが測定されるように十分に大きな値を取る必要が
ある。それに応じて、平均信号パワー算出のための必要
なメモリが増えるので、十分に長い時定数をとって各サ
ンプルでのパワーをローパスフィルタで平滑しても良
い。また、入力レベルの測定で、音声の無音部でのパワ
ーを考慮に入れない場合には、ある閾値を設け、それ以
下の信号については平均操作に加えないようにすること
もできる。この場合の、平均化するサンプル数Ｎは、閾
値を上回った信号の過去Ｎ個についての平均とする。

【００２７】なお、入力レベルの測定方法をいくつか示
すが、これらの入力レベル測定器に記憶している基準レ
ベルは、一定でなく、これらの入力レベルの測定方法に
対応したものに、換算して記憶させる必要がある。入力
信号のレベルを測定した後、補正係数Ｇ＝設計基準レベ
ル（POW(0)) ／Ｋサンプル値の平均信号パワーPOW(K)を
セットし、レベル補正器に通知する。レベル逆補正器に
は、その逆数を通知する。

【００２８】入力音声信号の平均パワーの測定の内容
を、図５のフローに示す。Ｓ１０１スタートＳ１０２、Ｓ１０５平均信号パワーを求める。Ｓ１０３補正係数Ｇを求める。補正係数Ｇは、入力信
号を設計基準レベルにするための係数であり、レベル補
正器への制御信号Ｇである。

【００２９】Ｇは、Ｇ＝設計基準レベル（POW(0)) ／Ｋサンプル値における
平均信号パワーPOW(K) で求める。信号の平均信号パワーは、次のように求め
る。（１）過去Ｎサンプル値の振幅の二乗の平均をとるも
の：Ｋ番目のサンプル値における平均信号パワーPOW(K)
は、 POW(K)＝POW(K-1) + X(K)*X(K)/N - X(K-N)*X(K-N)/N ・・・(1) ただし、POW(K-1)：入力信号の（Ｋ−１）番目のサンプ
ル値における振幅の二乗 X(K) ：入力信号のＫ番目のサンプル値の振幅値 X(K-N) ：入力信号の（Ｋ−Ｎ）番目のサンプル値の振
幅値（２）過去Ｎサンプル値の振幅絶対値の平均をとるも
の：Ｋ番目のサンプル値における平均信号パワーPOW(K)
は、 POW(K)＝POW(K-1) +｜X(K)｜/N -｜X(K-N)｜/N ・・・(2) ただし、｜X(K)｜：入力信号のＫ番目のサンプル値
の絶対値｜X(K-N)｜：入力信号の（Ｋ−Ｎ）番目のサンプル値
の絶対値（３）（１）の自己回帰型計算方法：Ｋ番目のサンプル
値における平均信号パワーPOW(K)は、 POW(K)＝βPOW(K-1) + （１−β）X(K)*X(K) ・・・(3) ただし、β：例えば、０．９５のように１より小さい数
（１に近いほど時定数が長くなる。）（４）（２）の自己回帰型計算方法：Ｋ番目のサンプル
値における平均信号パワーPOW(K)は、 POW(K)＝βPOW(K-1) +（１−β）｜X(K)｜・・・(4) 図６及び図７は、図５の入力レベル測定方法の具体的フ
ローチャートである。

【００３０】図６は、図５の（１）及び（２）の場合で
ある。Ｓ２０１スタートＳ２０２入力信号のＫ番目のサンプル値の絶対値｜X
(K)｜が、予め定められた値ＴＨよりも小さい場合は、
平均信号パワーの計測しないで、エンドＳ２０７に飛
ぶ。｜X(K)｜が、予め定められた値ＴＨよりも大きい場
合は、平均信号パワーの計測を行う。

【００３１】Ｓ２０３入力信号のＫ番目のサンプル値
X(K)を、ＴＨよりも大きな入力信号に対する記憶領域の
Px(i)(i=0-N)の０番目のPx(0) に置換する。Ｓ２０４図５で示した（１）又は（２）の計算を行
い、入力信号のＫ番目のサンプル値X(K)を入力したとき
の、入力信号の平均信号パワーPOW(K)を求める。（１）POW(K)＝POW(K-1) +PX(0)*PX(0)/N - PX(N)*PX
(N)/N （２）POW(K)＝POW(K-1) +｜PX(0) ｜/N -｜PX(N) ｜/N Ｓ２０５補正係数Ｇを求める。補正係数Ｇは、入力信
号を設計基準レベルにするための係数であり、次の式で
求める。

【００３２】Ｇ＝設計基準レベルPOW(0)／POW(K) Ｓ２０６ Px(i)(i=0-N)のｉ番目のメモリを全てｉ＝ｉ
＋１にする。Ｓ２０７計算終了図７は、図５の（３）及び（４）の場合である。Ｓ３０１スタートＳ３０２入力信号のＫ番目のサンプル値の絶対値｜X
(K)｜が、予め定められた値ＴＨよりも小さい場合は、
平均信号パワーの計測しないで、エンドＳ３０５に飛
ぶ。｜X(K)｜が、予め定められた値ＴＨよりも大きい場
合は、平均信号パワーの計測を行う。

【００３３】Ｓ３０３図５で示した（３）又は（４）
の計算を行い、入力信号のＫ番目のサンプル値X(K)を入
力したときの、入力信号の平均信号パワーPOW(K)を求め
る。（３）POW(K)＝βPOW(K-1) +（１−β）X(K)*X(K) （４）POW(K)＝βPOW(K-1) +（１−β）｜X(K)｜Ｓ３０４補正係数Ｇを求める。補正係数Ｇは、入力信
号を設計基準レベルにするための係数であり、次の式で
求める。

【００３４】Ｇ＝設計基準レベルPOW(0)／POW(K) Ｓ３０５計算終了請求項３に係る入力レベルの測定方法は、入力音声信号
のピークパワーで入力信号レベルを測定する。基本的に
は過去の信号のピーク値Ｘmax を記憶しておき、現サン
プル信号がこれより大きな値の場合にはピーク値を更新
する。この、方法では、過去の一度のピークレベルの影
響が続くことになるので、定期的にＸmax をクリアし
て、Ｘmax の測定をやり直す。なお、音声信号の無音部
における、雑音レベルを無視するように、Ｘmax をクリ
アするのでなく、非零の量εに初期化する。

【００３５】過去何個かのＸmax を記憶しておき、それ
らの平均を測定した入力レベルとする方法もある。図８
は、この方法（ピークパワーの移動平均）をフローに示
したものである。メモリが増える問題があるときは、ロ
ーパスフィルタで平滑しても良い。この後、補正係数Ｇ
＝設計基準レベル／ピークパワーの移動平均を、セット
しレベル補正器に通知する。レベル逆補正器には、その
逆数を通知する。この場合の、基準レベルは、設計段階
で想定したピークレベルを記憶させておく。

【００３６】その測定の内容を、図８のフローに示す。
（ステップ４０４とステップ４１０は、選択的なステッ
プであり、どちらを採用してもよい。）Ｓ４０１スタートＳ４０２リフレッシュカウンタ（Ｒefresh Ｃounte
r、以下、「ＲＣ」という。）の値がリフレッシュピリ
オド（Ｒefresh Ｐeriod 、（以下、「ＲＰ」という。
）を規定する値になっているか否かを測定する。つま
り、一旦、ピークパワーで入力信号レベルを測定した
後、カウント（ＲＣは、入力音声信号のピークパワーで
入力信号レベルを測定時（ＲＣ＝ＲＰの時）に、リセッ
トされる。）し、一定期間（ＲＰに、達するまでの期
間）次の平均値の測定をしない。

【００３７】ＲＣの値がＲＰに達していなければ、ステ
ップ４０７に飛ぶ。ＲＣの値がＲＰに達していれば、次
のステップにいく。Ｓ４０３Ｘm(0)に当該信号レベルのピークレベルＸma
x を置換する。置換後のＸmax には非零の微少量εを置
換する。Ｘm(0)は、Ｘm(i)(i=0-N) の零番目の値で、Ｘ
m(i)(i=0-N) には、過去Ｎ個分のＸmax が記憶されてい
る。

【００３８】Ｓ４０４第一の平均ピークレベルの計
算

【００３９】

【数１】

【００４０】（(5) 式は、先の現時点の入力信号のピー
クレベルの平均に現在のピークレベルの平均への寄与分
を足し、入力信号のＮ番前のサンプル値のピークレベル
の平均値への寄与分を引いたものを、現時点の入力信号
のピークレベルの平均として代入する。）Ｓ４１０第二の平均ピークレベルの計算

【００４１】

【数２】

【００４２】ただし、β：例えば、０．９５のように１
より小さい数Ｓ４０５補正係数Ｇを求める。補正係数Ｇは、入力
信号を設計基準レベルにするための係数であり、次の式
で求める。

【００４３】

【数３】

【００４４】Ｓ４０６Ｘm(i)(i=0-N) のｉ番目のメモ
リを全てｉ＝ｉ＋１にする。（第一の平均ピークレベル
の計算のみ、必要な操作である。）Ｓ４０７入力信号のＫ番目のサンプル値X(K)の絶対値
が、信号のピークレベルＸmax より小さければ、ステッ
プ４０９のエンドに飛び、入力信号のＫ番目のサンプル
値X(K)の絶対値が信号のピークレベルＸmax より大きけ
れば、次のステップに行く。

【００４５】Ｓ４０８入力信号のＫ番目のサンプル値
X(K)の絶対値が信号のピークレベルＸmax より、大きけ
れば（つまりピークレベルの可能性のある信号の場
合）、入力信号のＫ番目のサンプル値X(K)を信号のピー
クレベルＸmax に置換する。Ｓ４０９計算終了請求項４におけるＤＴＭＦトーン検出器の構成例を図９
に示す。ＤＴＭＦトーン信号は、低域４種類、高域４種
類のトーンの組み合わせによる計１６種類のトーンから
なる。トーン検出器は、まず高域遮断フィルタ３０と、
低域遮断フィルタ３１で信号を低域、高域に分けられ
る。高域遮断フィルタ３０を通過した信号は、帯域通過
フィルタ（ＢＰＦ（Ｌ１）３２、ＢＰＦ（Ｌ２）３３、
ＢＰＦ（Ｌ３）３４、ＢＰＦ（Ｌ４）３５）を介して、
ＤＴＭＦトーン測定部４０に印加される。一方、低域遮
断フィルタ３１を通過した信号は、帯域通過フィルタ
（ＢＰＦ（Ｈ１）３６、ＢＰＦ（Ｈ２）３７、ＢＰＦ
（Ｈ３）３８、ＢＰＦ（Ｈ４）３９）を介して、ＤＴＭ
Ｆトーン測定部４０に印加される。

【００４６】ＤＴＭＦトーン測定部は、このようにし
て、低域から１波、高域から１波が検出されたときに、
信号が、ＤＴＭＦトーンであると測定し、入力レベル測
定器でレベルを測定する。このレベル測定の方法は、前
述した手段を用いて測定する。図１０は、エコーキャン
セラへの第一の適用例（エコーキャンセラへ内蔵のＮＬ
Ｐへの適用）のを示す図である。エコーキャンセラに適
用する場合、キャンセル処理でレベル測定がうまく機能
しないおそれがあるため、キャンセル処理前の近端側信
号から、回線レベルを測定してレベル補正している。

【００４７】近端話者音声が近端側送信回線５０に現
れ、エコーキャンセラ５４を介して、遠端側送信回線５
１に出力される。エコーキャンセラ５４は、疑似エコー
発生器５６、逆加算器５５、入力レベル測定器５７、レ
ベル補正器５８、ＮＬＰ５９、レベル逆補正器６０から
構成される。一方、遠端話者音声が遠端側受信回線５３
から近端側受信回線５２へと伝送される。疑似エコー
が、近端側受信回線５２の信号に基づき、疑似エコー発
生器５６で発生される。近端話者音声の入力レベルは、
入力レベル測定器５７により、近端側送信回線５０上の
近端話者音声のレベルから計測される。

【００４８】近端側送信回線５０の近端話者音声信号
は、逆加算器５５、レベル補正器５８、ＮＬＰ５９及び
レベル逆補正器６０を介して遠端側送信回線５１に出力
される。その間、近端話者音声は、逆加算器５５で疑似
エコーと逆加算され、レベル補正器５８で入力レベルの
補正がなされ、ＮＬＰで信号のないときに遮断され、信
号のあるときは、ＮＬＰ５９を通過して、レベル逆補正
器６０でレベルの逆補正がなされて出力される。

【００４９】ＮＬＰ５９は、レベル補正器５８により、
設計基準レベルの信号がその入力端子に印加されるの
で、その制御が誤ることがない。また、その出力側にレ
ベル逆補正器６０を設けたため、遠端側送信回線５１の
レベルは補正され、このエコーキャンセラ５４を設けた
ことにより、回線のレベルが変動することもない。図１
１は、エコーキャンセラへの第二の適用例（エコーキャ
ンセラへ内部全体に適用）を示す図である。逆加算器の
制御でもダブルトークの検出など入力音声レベルに基づ
いた制御を行っているため、近端側入力信号に対してレ
ベル補正を施し、出力でもとに戻す方法を適用してい
る。このとき、遠端側の入力信号とのパワーバランスが
崩れて、エコーパスの推定がうまくいかない可能性があ
るため、近端側信号に対するレベル補正比と同じ補正
を、近端側の入力信号に対して行う。

【００５０】図１０のエコーキャンセラに対して、疑似
エコー発生器５６にもレベル補正器６２を設け入力レベ
ルに基づき入力レベル補正を行い、さらにＮＬＰ５９に
対するレベル補正器６１を逆加算器の前段に設けたもの
である。これにより、ダブルトーク検出などのエコーキ
ャンセラ内部の制御をうまく行うことができる。図１２
は、エコーキャンセラへの第三の適用例を示す図であ
る。図１１のエコーキャンセラ５４に対して図１２のエ
コーキャンセラ６５は、疑似エコー発生器５６、逆加算
器５５及びＮＬＰ５９で構成されるものとし、レベル補
正器６１、６２及びレベル逆補正器６０をエコーキャン
セラの外部構成とした。動作は、図１１と同じである。

【００５１】図１３は、エコーキャンセラ、音声検出器
及び音声ＣＯＤＥＣへの適用例を示す図である。エコー
キャンセラに音声検出による音声符号の効率的伝送シス
テムを加えたものである。エコーキャンセラ６５に関し
ては、図１３のものと図１２のものとは同じである。図
１２と異なる点は、（１）疑似エコー発生器６２のレベ
ル補正を近端側受信回線５２の信号レベルを基に測定す
る入力レベル測定器７３の信号に基づいて行っている
点、（２）ＮＬＰ５９の後段に、図１２のものは、レベ
ル逆補正器６０のみであったものが、音声検出器７２、
レベル逆補正器６０、音声符号化器７０及びＭＵＸ７２
を設けた点（３）受信回線に音声符号化器７０に対応す
る音声復号器を設けた点である。

【００５２】上記（１）の点により、疑似エコー発生器
６２のレベル補正を近端側送信回線５０でなく、受信回
線６２の信号レベルをもとに測定したので、入力レベル
測定器７３のレベル測定が正確に行われる。また、
（２）、（３）の点は、エコーキャンセラ６５に加え
て、音声検出器及び音声ＣＯＤＥＣへの適用例を示すも
のである。なお、ＭＵＸ７２は、音声検出器７２の出力
により、音声が検出されないとき回線を切るものであ
る。

【００５３】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、次のような
種々の効果を生じる。請求項１に記載された発明によれ
ば、パラメータ調整を容易に行えるようにしつつ、それ
による伝送回線の不要なレベル変化をなくし、ネットワ
ーク設計への影響をなくすことをことができる。

【００５４】請求項２に記載された発明によれば、入力
信号の平均信号パワーに基づいて、回線のレベル制御を
行うことができる。請求項３に記載された発明によれ
ば、入力信号のピークパワーに基づいて、回線のレベル
制御を行うことができる。請求項４に記載された発明に
よれば、通話の前に行われる回線接続用のＤＴＭＦ等の
信号を用いて予め、回線のレベル制御を行うことができ
る。

【００５５】請求項５に記載された発明によれば、請求
項１ないし４項記載の回線レベル制御装置にＮＬＰを適
用することができる。請求項６に記載された発明によれ
ば、請求項１ないし４項記載の回線レベル制御装置に音
声検出器を適用することができる。請求項７に記載され
た発明によれば、請求項５記載のものに加え、エコーキ
ャンセラでも打ち消しきれなかったエコーを軽減するこ
とができる。

【００５６】請求項８に記載された発明によれば、請求
項１ないし７項記載の記載の回線レベル制御装置におい
て、送信回線及び受信回線の入力信号を用いて回線のレ
ベル制御を行うことができる。請求項９に記載された発
明によれば、エコー発生器の前段に設けたレベル補正器
の制御を近端側受信回線の入力信号により行うことがで
きるので、エコーキャンセラ内部の状態制御をより適切
に機能させることができ、より精緻なエコーを打ち消す
ことができる。

【００５７】請求項１０に記載された発明によれば、回
線レベル制御装置にエコーキャンセラ、ＮＬＰ、音声検
出器及び音声符号化器を適用することができる。請求項
１１に記載された発明によれば、パラメータ調整を容易
に行えるようにしつつ、それによる不要な回線のゲイン
アップをなくし、ネットワーク設計への影響をなくした
エコーキャンセル装置を提供することができる。

【００５８】請求項１２に記載された発明によれば、エ
コーパスの推定が正確となり、より精緻な疑似エコーの
発生を行うエコーキャンセル装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】エコーキャンセラとＮＬＰを説明するための図
である。

【図２】音声検出器と音声符号器を説明するための図で
ある。

【図３】本発明の原理図（１）を説明するための図であ
る。

【図４】本発明の原理図（２）を説明するための図であ
る。

【図５】入力レベル測定方法のフローチャート（その
１）の図である。

【図６】入力レベル測定方法のフローチャート（その
２）の図である。

【図７】入力レベル測定方法のフローチャート（その
３）の図である。

【図８】入力レベル測定方法のフローチャート（その
４）の図である。

【図９】ＤＴＭＦトーン検出器の構成例を説明するため
の図である。

【図１０】エコーキャンセラへの適用例１を説明するた
めの図である。

【図１１】エコーキャンセラへの適用例２を説明するた
めの図である。

【図１２】エコーキャンセラへの適用例３を説明するた
めの図である。

【図１３】エコーキャンセラ、音声検出器、音声ＣＯＤ
ＥＣからなるシステムへの適用例を説明するための図で
ある。

【符号の説明】

１送信側回線２受信側回線５、５６疑似エコー発生器７、５４、６５、６６エコーキャンセラ２０、５７入力レベル測定器２１、５８、６１、６２レベル補正器２４、６０レベル逆補正器５０近端側送信回線５１遠端側送信回線５２近端側受信回線５３遠端側受信回線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】回線の入力信号のレベルを測定する入力
レベル測定器及びこの測定器の出力により回線のレベル
を制御するレベル補正器を有する回線レベル制御装置に
おいて、前記レベル補正器により補正された回線のレベルをもと
のレベルに戻すレベル逆補正器を更に有することを特徴
とする回線レベル制御装置。
【請求項２】前記入力レベル測定器は、入力信号の平
均値パワーに基づいて、入力レベルを測定することを特
徴とする請求項１記載の回線レベル制御装置。
【請求項３】前記入力レベル測定器は、入力信号のピ
ークパワーに基づいて、入力レベルを測定することを特
徴とする請求項１記載の回線レベル制御装置。
【請求項４】前記入力レベル測定器は、回線接続のた
めのトーン信号の入力レベルに基づいて、入力レベルを
測定することを特徴とする請求項１ないし３いずれか一
項記載の回線レベル制御装置。
【請求項５】前記レベル補正器及び前記レベル逆補正
器の間に非線形プロセッサを更に有することを特徴とす
る請求項１ないし４いずれか一項記載の回線レベル制御
装置。
【請求項６】前記レベル補正器及び前記レベル逆補正
器の間に音声検出器を更に有することを特徴とする請求
項１ないし４いずれか一項記載の回線レベル制御装置。
【請求項７】前記非線形プロセッサは、エコーキャン
セラと共に用いる非線形プロセッサであることを特徴と
する請求項５記載の回線レベル制御装置。
【請求項８】前記入力レベル測定器が測定する入力レ
ベルは、送信回線の入力信号レベル又は受信回線の入力
信号レベルであることを特徴とする請求項１ないし７い
ずれか一項記載の記載の回線レベル制御装置。
【請求項９】前記入力レベル測定器は二つの入力レベ
ル測定器を有し、その第一の入力レベル測定器は、送信
回線の入力信号レベルの測定を行い、また第二の入力レ
ベル測定器は、受信回線の入力信号レベルの測定を行
い、前記レベル補正器は二つのレベル補正器を有し、その第
一のレベル補正器は、送信回線のレベル補正を行い、ま
た第二のレベル補正器は、受信回線の入力信号の補正を
行い、受信回線の信号に基づき疑似エコーを発生する疑似エコ
ー発生器を有し、前記第一の入力レベル測定器の出力により送信回線中に
設けた前記第一のレベル補正器及び前記レベル逆補正器
を制御し、前記第一の入力レベル測定器又は第二の入力レベル測定
器の出力により、該エコー発生器の前段に設けた第二の
前記レベル補正器を制御することを特徴とする請求項７
記載の回線レベル制御装置。
【請求項１０】前記送信回線中に非線形プロセッサ、
音声検出器及び音声符号化器を設け、前記受信回線中に音声復号器を設けたことを特徴とする
請求項９記載の回線レベル制御装置。
【請求項１１】受信回線の信号に基づき疑似エコーを
発生する疑似エコー発生器、送信信号と疑似エコーの逆
加算を行う逆加算器、逆加算器の遠端側に設けた非線形
プロセッサ及び回線の入力信号のレベルを測定する入力
レベル測定器を有するエコーキャンセル装置において、前記レベル補正器を非線形プロセッサの近端側に設け、
更に非線形プロセッサの遠端側に前記レベル補正器によ
り補正された回線のレベルをもとのレベルに戻すレベル
逆補正器を設けたことを特徴とするエコーキャンセル装
置。
【請求項１２】前記疑似エコー発生器の前段に上記レ
ベル補正器を設けたことを特徴とする請求項１１項記載
のエコーキャンセル装置。