JPH1168518A - Coefficient updating circuit - Google Patents

Coefficient updating circuit

Info

Publication number
JPH1168518A
JPH1168518A JP9218697A JP21869797A JPH1168518A JP H1168518 A JPH1168518 A JP H1168518A JP 9218697 A JP9218697 A JP 9218697A JP 21869797 A JP21869797 A JP 21869797A JP H1168518 A JPH1168518 A JP H1168518A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
estimation error
power
disturbance
signal
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9218697A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kensaku Fujii
健作 藤井
Toshiaki Oga
寿朗 大賀
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP9218697A priority Critical patent/JPH1168518A/en
Publication of JPH1168518A publication Critical patent/JPH1168518A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To keep estimation error constant even at the time of disturbance variations, such as in double talk by controlling a block length in an addition normalization LMS method, so that an estimation error estimating circuit executes coefficient updating, only when estimation value is equal to or less than a desired estimation error. SOLUTION: A power calculation circuit 120 in an estimation error stably holding circuit 100 calculates the magnitude of a power PN of a disturbance Nj superimposed on a response signal gj from the differential signal Ej between a response signal gj of a signal transmission system 200 and an output signal Gj of a non-recursive filter 210 as an approximation disturbance power Pen , and estimates an estimation error Cn caused by updating a coefficient at the current time, based on the power Pen and the power Pn . A block length in the addition normalization LMS method is controlled, so that an estimation error estimating circuit 110 executes coefficient updating, only when the estimation value Cn is equal to or less than the desired estimation error Co .

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【発明の属する技術分野】本発明は係数更新回路に関
し、特に特性が未知の信号伝達系に送出した既知の信号
(参照信号)とその応答信号とから該信号伝達系の応答
を模擬する非巡回型(FIR: Finite Impulse Response)フ
ィルタの係数を推定する係数更新回路に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coefficient updating circuit, and more particularly to a non-cyclic circuit for simulating a response of a signal transmission system from a known signal (reference signal) sent to a signal transmission system having unknown characteristics and its response signal. The present invention relates to a coefficient updating circuit for estimating coefficients of a type (FIR: Finite Impulse Response) filter.

【0001】係数更新の結果として残る誤差(残差)
を、該応答信号に重畳される外乱や該参照信号のパワー
変動に対しても一定値に留められる回路が望まれてい
る。
Error (residual error) remaining as a result of coefficient update
There is a demand for a circuit that can maintain a constant value with respect to disturbance superimposed on the response signal and power fluctuation of the reference signal.

【0002】図6は、非巡回型フィルタとその係数更新
回路を含む一般的なシステムを示したものである。図に
おいて既知の参照信号Xjが信号伝達系200に送出された
とき、その信号伝達系200の出力には次式に示す応答が
得られる。
FIG. 6 shows a general system including a non-recursive filter and its coefficient updating circuit. In the figure, when a known reference signal Xj is sent to the signal transmission system 200, a response expressed by the following equation is obtained at the output of the signal transmission system 200.

【数1】 (Equation 1)

【0003】但し、jは時刻(ブロック長)を表し、ま
た、信号伝達系200のインパルス応答hjはI標本化周期
の長さを有し、参照信号Xjと併せて次式で与えられる
ものとする。
Here, j represents time (block length), and the impulse response h j of the signal transmission system 200 has the length of the I sampling period, and is given by the following equation together with the reference signal X j. Shall be.

【数2】 (Equation 2)

【数3】 (Equation 3)

【0004】同時に、非巡回型フィルタ210は式(2),(3)
より次式に示す擬似応答を合成する。
At the same time, the non-recursive filter 210 is given by equations (2) and (3)
A pseudo response represented by the following equation is synthesized.

【数4】 (Equation 4)

【0005】また、減算器230の出力は次式で与えられ
る。
The output of the subtractor 230 is given by the following equation.

【数5】 (Equation 5)

【0006】ここで、Njは該応答gjに重畳される独立
した外乱であり、加算器231は現実の回路としては構成
されない擬似的なものである。
Here, N j is an independent disturbance superimposed on the response g j , and the adder 231 is a pseudo one that is not configured as an actual circuit.

【0007】係数更新回路220は出力Ejが最小となるよ
うに非巡回型フィルタ210の係数を次式のように更新す
る。
[0007] The coefficient updating circuit 220 updates the coefficient of the non-recursive filter 210 so that the output E j is minimized as follows.

【数6】 (Equation 6)

【0008】このようなシステムにおいて、入力信号y
jに含まれる応答gjと外乱Njのパワー比が低下すると
きに非巡回型フィルタ210の係数の推定が難しくなり、
推定誤差は増大する。
In such a system, the input signal y
When the power ratio between the response g j and the disturbance N j included in j decreases, it becomes difficult to estimate the coefficients of the acyclic filter 210,
The estimation error increases.

【0009】例えば、このシステムの具体例として図7
に示す音響エコーキャンセラを考えた場合、該非巡回型
フィルタ210の係数の推定誤差が増加することは合成さ
れた擬似エコーGjによるエコーgjに対する相殺の程度
が落ちることを意味する。
FIG. 7 shows a specific example of this system.
Considering the acoustic echo canceller shown in (1), an increase in the estimation error of the coefficient of the acyclic filter 210 means that the degree of cancellation of the echo g j by the synthesized pseudo echo G j decreases.

【0010】その相殺程度の低下は残響感の増大、更に
大きく低下したときにはハウリングを引き起こす。これ
は音響エコーキャンセラにとって好ましい現象ではな
い。
A reduction in the degree of cancellation causes an increase in the reverberation sensation. This is not a favorable phenomenon for the acoustic echo canceller.

【0011】従って、このパワー比が上下しても推定誤
差を一定値に保つ該非巡回型フィルタ210の係数更新回
路が必要である。
Therefore, it is necessary to provide a coefficient updating circuit of the non-recursive filter 210 which keeps the estimation error constant even if the power ratio rises or falls.

【0012】[0012]

【従来の技術】このような非巡回型フィルタ210の係数
更新回路を構成するアルゴリズムとして学習同定法NL
MS法(Normalized Least Mean Square Algorithm) が
よく知られている。その係数更新式は次式のように表す
ことが出来る。
2. Description of the Related Art A learning identification method NL is used as an algorithm for constructing such a coefficient updating circuit of the acyclic filter 210.
The MS method (Normalized Least Mean Square Algorithm) is well known. The coefficient updating equation can be expressed as the following equation.

【数7】 (Equation 7)

【0013】ここで、μはステップゲインと呼ばれ次式
の範囲に選ばれる定数である。
Here, μ is a constant called a step gain and selected in the range of the following equation.

【数8】 (Equation 8)

【0014】この学習同定法は演算量が少ないことを特
徴とし、従って実用装置への適用が最もよく検討されて
いるアルゴリズムの一つとなっている。
This learning identification method is characterized by a small amount of computation, and is therefore one of the algorithms most often studied for application to practical devices.

【0015】この学習同定法によって推定された非巡回
型フィルタ210の係数が持つ誤差(推定誤差)は、外乱
のパワーPNと参照信号のパワーPX、ステップゲインμ
の関数(結合利得)として次式のように見積もられるこ
とが既に知られている。
The error (estimation error) of the coefficient of the non-recursive filter 210 estimated by this learning and identification method includes the disturbance power P N , the reference signal power P X , and the step gain μ.
Is known as a function (coupling gain) of the following equation.

【数9】 (Equation 9)

【0016】すなわち、外乱のパワーPNが増大するか
参照信号XjのパワーPXが減少するときに推定誤差は増
加する。
That is, when the power P N of the disturbance increases or the power P X of the reference signal X j decreases, the estimation error increases.

【0017】図7に示すような音響エコーキャンセラに
おいて、外乱のパワーPNの増大は近端話者の発声によ
っても起こり、それはダブルトークと呼ばれて、通常、
その増大時には係数更新を止める処置が執られる。
In an acoustic echo canceller as shown in FIG. 7, the increase in disturbance power P N is also caused by the utterance of a near-end speaker, which is called double talk, and is usually called double talk.
At the time of the increase, a measure is taken to stop the coefficient update.

【0018】また、外乱のパワーPNが一定であっても
参照信号のパワーPXが減少したときも式(9) から明ら
かなように推定誤差Cが増加するので係数更新を停止す
る処置が執られる。
Further, treatment to stop the coefficient update because the estimated error C increases as is apparent from equation (9) when the power P N of the disturbance power P X of the reference signal be constant was reduced Be taken.

【0019】音響エコーキャンセラにおいて参照信号は
音声であり、そのパワー変動が激しく無音声となる区間
も多く発生する。従って、係数更新を停止する処置が執
られる頻度も高く、その係数更新停止処置は係数の収束
を遅らせる要因の一つとなる。
In the acoustic echo canceller, the reference signal is a voice, and the power of the reference signal fluctuates greatly. Therefore, a measure for stopping the coefficient update is frequently performed, and the measure for stopping the coefficient update is one of the factors that delay the convergence of the coefficient.

【0020】後者の参照信号パワーの減少時に執られる
係数更新の停止処置に対しては、本発明者らは既に、加
算正規化LMS法[音響エコーキャンセラに有用な無音
声区間における適応フィルタ係数の更新継続法、信学論
(A), vol.J78-A, no.11, pp.1403-1409(1995-11)]を既
に提案している。
The present inventors have already dealt with the latter method of stopping the updating of the coefficient when the reference signal power is reduced by using the addition-normalized LMS method [the adaptive filter coefficient in an unvoiced section useful for an acoustic echo canceller]. Renewal Continuation Law, Theory of Science
(A), vol. J78-A, no. 11, pp. 1403-1409 (1995-11)].

【0021】すなわち、係数更新が収束し終わったとき
(残差が最小となったとき)推定誤差は一定になるの
で、参照信号のパワー変動に関係無く系を安定に保ちた
い一定の推定誤差C0を、ダブルトーク状態で無いとき
の外乱パワーQ0の存在下で維持するには、次式に示す
加算正規化LMS法における係数更新式
That is, when the coefficient update has converged (when the residual is minimized), the estimation error becomes constant. Therefore, a constant estimation error C is required to keep the system stable irrespective of the power fluctuation of the reference signal. In order to maintain 0 in the presence of the disturbance power Q 0 when not in the double talk state, the coefficient updating equation in the addition normalized LMS method shown in the following equation

【数10】 ただし、(Equation 10) However,

【数11】 [Equation 11]

【数12】 における係数更新を、参照信号パワーPnが加算されて
行ったときに、次式により予め計算した閾値P0以上と
なったときだけ実行する構成とすればよいことを提案し
た。
(Equation 12) The coefficient updating in, when the reference signal power P n went summed, and suggested may be configured to only execute when a threshold value P 0 or more, previously calculated by the following equation.

【数13】 (Equation 13)

【0022】ここで、Iは擬似応答Gjを合成する非巡
回型フィルタのタップ数である。また、この閾値P0
式(9)から次のようにして得られる。すなわち、式(9)の
推定誤差Cに該システムで確保したい推定誤差C0を代
入し、同じく外乱パワーPNに対して該システムにおい
て観測された外乱パワーQ0を代入して解いた次式の参
照信号パワーに対してタップ数Iを乗じて得られる。
Here, I is the number of taps of the non-recursive filter for synthesizing the pseudo response G j . The threshold value P 0 is obtained from Expression (9) as follows. That is, the following equation is obtained by substituting the estimated error C 0 to be ensured by the system into the estimated error C of the equation (9), and substituting the disturbance power Q 0 observed in the system into the disturbance power P N. Is multiplied by the number of taps I to the reference signal power.

【数14】 [Equation 14]

【0023】ここで、閾値P0として式(14)のタップ数
倍としたのは、分母PNが実際には次式で計算される。
Here, the reason why the threshold value P 0 is multiplied by the number of taps in the equation (14) is that the denominator P N is actually calculated by the following equation.

【数15】 (Equation 15)

【0024】これから明らかなように分母PNが平均し
て参照信号のパワーPXのタップ数(I)倍として得ら
れるからである。
As is clear from this, the denominator P N is obtained on average as the number of taps (I) times the power P X of the reference signal.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】式(13)から明らかに、
この方法が有効となるのは外乱のパワーPNが上記の如
く一定値Q0に固定されるときだけである。外乱のパワ
ーPNがPN>Q0となるとき(例えばダブルトーク時)
に推定誤差C0を維持するには閾値をP0以上とする必要
がある。
From the expression (13), it is apparent that
This method is effective only when the disturbance power P N is fixed to the constant value Q 0 as described above. When the disturbance power P N becomes P N > Q 0 (for example, during double talk)
In order to maintain the estimation error C 0 , the threshold value needs to be P 0 or more.

【0026】従って、閾値をP0以上とするときにはや
はり係数更新を停止しなければならず上記と同様の問題
が発生してしまうという課題があった。
[0026] Therefore, there is a problem that occurs the same problem as described above must also stop the coefficient update when the threshold value is P 0 or more.

【0027】したがって本発明は、特性が未知の信号伝
達系に送出した既知の参照信号とその応答信号から該信
号伝達系のインパルス応答を模擬する非巡回型フィルタ
の係数を推定する適応アルゴリズムとして加算正規化L
MS法を用いる係数更新回路において、ダブルトーク時
等の外乱変動時においても係数更新を停止させることな
く推定誤差を一定値に保つことを目的とする。
Accordingly, the present invention provides an addition algorithm as an adaptive algorithm for estimating a coefficient of a non-recursive filter simulating an impulse response of a signal transmission system from a known reference signal transmitted to a signal transmission system having unknown characteristics and its response signal. Normalized L
An object of the present invention is to maintain a constant estimation error in a coefficient updating circuit using the MS method without stopping coefficient updating even during disturbance fluctuation such as double talk.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、図1に原理的に示すように、本発明に係る係数更新
回路220は、推定誤差の安定的保持回路100に接続されて
いる。
In order to achieve the above object, as shown in principle in FIG. 1, a coefficient updating circuit 220 according to the present invention is connected to a stable estimation error holding circuit 100. .

【0029】この推定誤差の安定的保持回路100は、信
号伝達系200の応答信号gjと非巡回型フィルタ210の出
力信号Gjとの差分信号Ejから該応答信号gjに重畳し
ている外乱NjのパワーPNの大きさを近似外乱パワーP
nとして算定する回路120と、該近似外乱パワーPen
及び外乱パワーPnに基づき現時点で係数更新したとき
に生じる推定誤差Cnを見積もるとともに、その見積も
り値Cnが所望の推定誤差C 0以下になったときのみ係数
更新を実行するように該加算正規化LMS法におけるブ
ロック長Jを制御する推定誤差見積もり回路110と、で
構成されている。
The circuit 100 for stably holding the estimation error
Signal g of the signal transmission system 200jAnd the output of the acyclic filter 210
Force signal GjDifference signal E fromjFrom the response signal gjSuperimposed on
Disturbance NjPower PNApproximate disturbance power P
enAnd the approximate disturbance power Pen
And disturbance power PnWhen the coefficient is updated based on
Error C that occurs innAs well as the estimate
Value CnIs the desired estimation error C 0Coefficient only when
Block in the additive normalized LMS method to perform an update.
An estimation error estimating circuit 110 for controlling the lock length J;
It is configured.

【0030】上記の本発明において、式(13)によれば、
外乱のパワーがPNであるときに所望の推定誤差C0を維
持するためには、式(10)の右辺第2項の分母Pnが、μ
NI/(2−μ)C0以上となったときに係数を更新す
る構成とすればよい。
In the above invention, according to the equation (13),
In order to maintain the desired estimation error C 0 when the power of the disturbance is P N , the denominator P n of the second term on the right side of the equation (10) is μ μ
The configuration may be such that the coefficient is updated when P NI / (2-μ) C 0 or more.

【0031】すなわち、外乱のパワーPNを測定し、こ
れからμPNI/(2−μ)C0を求め、式(13)の閾値P
0の代わりに用いることで所望の推定誤差C0の維持は可
能となることが分かる。
That is, the power P N of the disturbance is measured, and μP N I / (2-μ) C 0 is obtained therefrom.
It can be seen that the desired estimation error C 0 can be maintained by using it instead of 0 .

【0032】図6に示したシステムにおいて、その外乱
パワーPNの算定に利用可能な信号は入力yjか残差Ej
である。しかし、一般には未知系の応答gjは外乱NJ
りも遙かに大きいために、入力yjから直接外乱パワー
Nを算定することは困難である。
In the system shown in FIG. 6, the signal available for calculating the disturbance power P N is either the input y j or the residual E j.
It is. However, since the response g j of the unknown system is generally much larger than the disturbance N J, it is difficult to directly calculate the disturbance power P N from the input y j .

【0033】そこで、本発明では残差Ejから外乱のパ
ワーPNを算定(推定)する。さて、残差Ejは式(5)に
よれば外乱Njと残留エコー(gj−Gj)とから成って
おり、また、式(9)によれば残留エコーのパワーはμPN
/(2−μ)と見積もられる。この大きさはステップゲ
インμに反比例し、最大のμ=1( ステップゲインは通
常0<μ<1の範囲に選ばれる) において外乱Njと同
じ大きさとなる。
Therefore, in the present invention, the power P N of the disturbance is calculated (estimated) from the residual E j . Now, the residual E j is composed of the disturbance N j and the residual echo (g j −G j ) according to the equation (5), and the power of the residual echo is μP N according to the equation (9).
/ (2-μ). The size is inversely proportional to the step gain mu, the same size as the disturbance N j at maximum mu = 1 (step gain is usually selected in the range 0 <μ <1) of.

【0034】そして、一般には推定誤差Cを小さく抑え
るためにステップゲインμは1よりも小さく選ばれる。
In general, the step gain μ is selected to be smaller than 1 in order to keep the estimation error C small.

【0035】そこで、本発明では外乱のパワーPNを残
差Ejのパワーで近似することとした。
Therefore, in the present invention, the power P N of the disturbance is approximated by the power of the residual E j .

【0036】この場合、外乱のパワーは実際よりも残留
エコー(gj−Gj)分だけ大きく見積もられることにな
るが、それは推定誤差Cをより小さく維持する方向に働
くので問題はない。
In this case, the power of the disturbance is estimated to be larger than the actual power by the amount of the residual echo (g j -G j ), but there is no problem since it works in the direction of keeping the estimation error C smaller.

【0037】すなわち、本発明において分母Pnの計算
と同時に同じブロック長で次式により、
That is, in the present invention, the same block length is used at the same time as the calculation of the denominator P n by the following equation:

【数16】 を計算し、これをブロック長Jで割ったPen/Jを、
変動する外乱の第nブロックにおけるパワーQnに近似
させるならば、この時点の分母Pnで係数を更新したと
きに生じる推定誤差は次式のように見積もられる。
(Equation 16) Was calculated, the Pe n / J This was divided by the block length J,
If to approximate the power Q n in the n blocks disturbance varying the estimation error that occurs when the updating coefficients in the denominator P n at this time is estimated as follows.

【数17】 [Equation 17]

【0038】この場合、推定誤差C0の維持を目標とし
ているのでCn>C0となるときには係数更新は実行でき
ず上記のように停止の処置が執られてしまう。
In this case, since the goal is to maintain the estimation error C 0 , when C n > C 0 , the coefficient cannot be updated and the stop processing is performed as described above.

【0039】そこで、本発明ではCn>C0となるときは
ブロックを延長する。式(17)の分母にあるPnはブロッ
クを延長することにより大きくなるので推定誤差の見積
もり値Cnは、その延長によって目標とするC0に近づ
く。
Therefore, in the present invention, when C n > C 0 , the block is extended. Estimate C n of the estimation error becomes larger by P n is to extend the block in the denominator of equation (17) approaches the C 0 as a target by the extension.

【0040】すなわち、Cn≦C0となるまでブロックを
延長し、Cn≦C0となった時点で係数を更新すれば、ダ
ブルトーク時等の外乱のパワーPNの変動に関係無く、
推定誤差Cは所望の一定値C0に保たれることになる。
[0040] That is, to extend the block until C n ≦ C 0, if updating coefficients at the time of a C n ≦ C 0, regardless of the variation of the power P N of the disturbance such as during double talk,
Estimation error C will be maintained at a desired constant value C 0.

【0041】なお、パワー算定回路120は係数更新を実
行する度に破線で示す如く係数更新回路220によってリ
セットされる。
The power calculating circuit 120 is reset by the coefficient updating circuit 220 as shown by a broken line every time the coefficient updating is executed.

【0042】[0042]

【発明の実施の形態】図2は本発明に係る係数更新回路
を音響エコーキャンセラに応用した例を示している。こ
の音響エコーキャンセラに本発明を応用するときには特
有の問題が生じる。
FIG. 2 shows an example in which a coefficient updating circuit according to the present invention is applied to an acoustic echo canceller. When applying the present invention to this acoustic echo canceller, a particular problem arises.

【0043】すなわち、残差Ejは、ダブルトーク(騒
音Njの増加、あるいは近端話者音声のマイクロホン320
への入力)とエコー経路(スピーカ310からマイクロホ
ン320に至る経路)のインパルス応答gjの変化のいずれ
に対しても増加し、しかも、前者に対しては上記のよう
にブロックの延長、後者に対しては収束を早めるために
ブロックを短縮する処理が必要となる。
That is, the residual E j is a factor of double talk (increase in noise N j , or near-end speaker's microphone 320
Input) and the change in the impulse response g j of the echo path (path from the speaker 310 to the microphone 320), and the extension of the block for the former and the On the other hand, in order to accelerate convergence, a process of shortening a block is required.

【0044】図2に示す音響エコーキャンセラへの本発
明の適用に際しては、この両者を識別し、その両者に適
合する処理を実行する必要がある。
When the present invention is applied to the acoustic echo canceller shown in FIG. 2, it is necessary to identify these two and execute processing suitable for both.

【0045】例えば、その識別を行うため、既に本発明
者らが提案している識別法[ダブルートークとエコー経
路変動の識別、信学技報、EA94-15(1994-05)]が利用で
きる。
For example, in order to perform the discrimination, the discrimination method proposed by the present inventors [discrimination between double talk and echo path fluctuation, IEICE Technical Report, EA94-15 (1994-05)] is used. it can.

【0046】すなわち、この方法は次式で示すThat is, this method is represented by the following equation.

【数18】 を識別パラメータとし、このパラメータREY(k)の値
がダブルトークのとき(Ejj=Njj)に急激に減少
し、エコー経路変動(Ejj=((gj−Gj+N j)Gj
≒−Gj 2)では一定値に落ち着くことを利用してこの両
者を識別している。
(Equation 18)Is an identification parameter, and this parameter REYValue of (k)
Is double talk (EjGj= NjGj) Sharply reduced
And the echo path change (EjGj= ((Gj-Gj+ N j) Gj
≒ -Gj Two) Uses both to settle down to a certain value.
Are identified.

【0047】図3にダブルトークのときのパラメータR
EY(k)の推移の例、図4にエコー経路変動のときの例
を示している。両図に示す近端話者信号及び遠端話者信
号はそれぞれマイク320への入力Nj及び参照信号Xj
示し、図3においては急激に減少してから元に戻り、図
4においては一定値に落ち着くことが示されている。
FIG. 3 shows a parameter R for double talk.
FIG. 4 shows an example of the transition of EY (k), and FIG. 4 shows an example of a change in the echo path. The near-end speaker signal and the far-end speaker signal shown in both figures respectively show the input N j to the microphone 320 and the reference signal X j , and in FIG. It is shown to settle to a certain value.

【0048】本応用例では、図1に示した推定誤差の安
定的保持回路100に加えて、パラメータREY(k)を算
定回路610で算出し、さらにこのパラメータREY(k)
を用い判定回路620において係数更新のタイミングを図
5のフローチャート図に示すように制御する。以下、こ
れについて上記の安定的保持回路100とともに順次説明
する。
[0048] In this application example, in addition to the estimated error of stably holding circuit 100 shown in FIG. 1, calculates a parameter R EY (k) in the calculation circuit 610, further the parameter R EY (k)
Is used to control the timing of coefficient update in the determination circuit 620 as shown in the flowchart of FIG. Hereinafter, this will be sequentially described together with the stable holding circuit 100 described above.

【0049】まず、推定誤差の安定的保持回路100にお
いて、式(11),(12),(16)に従ってそれぞれ、An,Pn
Peを計算する。また同時に、算定回路610において、
式(18)で与えられるパラメータREY(k)を本応用例に
適合するように次式の如く変形して計算する(ステップ
S1)。
First, in the estimation error stable holding circuit 100, according to equations (11), (12) and (16), A n , P n ,
Calculate Pe. At the same time, in the calculation circuit 610,
The parameter R EY (k) given by the equation (18) is calculated by modifying the following equation so as to conform to the present application example (step S1).

【数19】 [Equation 19]

【0050】次に推定誤差の安定的保持回路100は、式
(13)に示すようにPn≧P0となるか否かを監視し(同S
2)、Pn>P0となったら、現時点で係数を更新したと
きに生じるであろう推定誤差の大きさCnを式(17)を使
って計算する(同S3)。
Next, the stable holding circuit 100 for the estimation error is expressed by the following equation.
As shown in (13), it is monitored whether or not P n ≧ P 0 (the same S
2) If P n > P 0 , the magnitude of the estimation error C n that would occur when the coefficient is updated at the present time is calculated using equation (17) (S 3).

【0051】また後述するフラグEの初期値は"0"であ
るので、ステップS4から同S5へ進む。
Since the initial value of a flag E described later is "0", the process proceeds from step S4 to S5.

【0052】そして、Cn≦C0であれば、この時点で係
数を更新しても所定の推定誤差C0が確保されるので係
数更新回路220に係数更新を指示する(同S5,S1
4,S15)。
If C n ≦ C 0 , a predetermined estimation error C 0 is secured even if the coefficient is updated at this time, so the coefficient updating circuit 220 is instructed to update the coefficient (S5 and S1).
4, S15).

【0053】ステップS5でCn>C0となるときはダブ
ルトークあるいはエコー経路変動の可能性がある。フラ
グDの初期値は"0"であり、またブロック長J'の初期
値も"0"であるので、J'<2ピッチである(同S1
6)。
If C n > C 0 in step S5, there is a possibility of double talk or echo path fluctuation. Since the initial value of the flag D is “0” and the initial value of the block length J ′ is also “0”, J ′ <2 pitches (S1).
6).

【0054】従って、現識別パラメータRn(J)をメ
モリに記憶させ(同S7)、J'の計算を開始し(同S
8)、取り合えずダブルトークと判定してD=1とし
(同S10)、ステップS1へ戻る。
Accordingly, the current identification parameter R n (J) is stored in the memory (S7), and the calculation of J 'is started (S7).
8), it is determined that the double talk is not possible, D = 1 (S10), and the process returns to step S1.

【0055】処理はステップS1,S2,S3,S4,
S5,S6,S1を繰り返す。この間、ステップS5で
n≦C0なら、通常の処理が可能なので同S14へ進
む。
The processing is performed in steps S1, S2, S3, S4
S5, S6 and S1 are repeated. During this time, if C n ≦ C 0 in step S5, normal processing can be performed, and the process proceeds to step S14.

【0056】そのうち、J'≧2ピッチとなると、判定
回路620はこのときの識別パラメータRn(J')をR
n(J)と比較し(同S9)、大きく減少していたらダ
ブルトークであるとしてステップS1に戻り、減少して
いないときはエコー経路変動であるとしてフラグE=1
とする(同S11)。
When J ′ ≧ 2 pitches, the determination circuit 620 sets the identification parameter R n (J ′) at this time to R
n (J) (step S9), if it has greatly decreased, it is determined that double talk has occurred, and the process returns to step S1. If it has not decreased, it has been determined that echo path fluctuation has occurred.
(S11).

【0057】ステップS9でエコー経路変動(E=1)
と判定されたときは、ステップS4で同S12に進むの
で、別に用意したダブルトークでないときの外乱パワー
の想定値Q0か、これまでにエコー経路変動やダブルト
ークと判定されなかったブロックで得たPen/Jを外
乱パワーQ0として計算したP0を用い、Cn≦aC0とな
るまでステップS14,S15を通ってPn≧P0となる
度毎(同S2)に係数を更新する。
In step S9, the echo path fluctuation (E = 1)
When it is determined that, since the process proceeds to the The S12 step S4, whether the assumed value Q 0 of the disturbance power when not in double-talk separately prepared, resulting in a block that has not been determined that echo path change and double-talk so far Using P 0 calculated as P n / J as disturbance power Q 0 , the coefficient is updated every time P n ≧ P 0 (step S2) through steps S14 and S15 until C n ≦ aC 0. I do.

【0058】このようにして係数更新を続けた後、Pn
≧P0においてPen/Jを使って見積もった推定誤差C
n(同S3)がCn≦C0の関係を満足するときは係数が
収束して残差Ejに残るエコーも少なくなり、Pen/J
を使った外乱パワーの推定が可能となったと判断するこ
とができる。
After updating the coefficient in this manner, P n
Estimation error C of at ≧ P 0 was estimated using the Pe n / J
n (S3) satisfies the relationship of C n ≦ C 0 , the coefficients converge and the number of echoes remaining in the residual E j decreases, and Pe n / J
It can be determined that the disturbance power can be estimated using.

【0059】実際には、そのように完全に係数が収束す
るのを待たなければならないということはない。多少、
残差Ejにエコーが混じり、外乱のパワーを大き目に見
積もることがあっても、それは推定誤差を所定の値C0
よりも小さく得られる方向に働くだけである。
In practice, it is not necessary to wait for such complete convergence of the coefficients. Somewhat
Even if the echo is mixed with the residual E j and the power of the disturbance is estimated to be large, the estimation error is reduced to a predetermined value C 0.
It only works in the direction that can be obtained smaller.

【0060】従って、小さな定数aを用意しておき、P
n≧P0における係数更新に際して見積もった推定誤差誤
差CnがCn≦aC0となったことをもって(同S12)
通常の処理に戻ることができる。このときにはフラグE
=0にしておく(同S13)。
Therefore, a small constant a is prepared, and P
When the estimated error error C n estimated at the time of updating the coefficient at n ≧ P 0 is C n ≦ aC 0 (S12).
It is possible to return to the normal processing. At this time, the flag E
= 0 (S13).

【0061】[0061]

【発明の効果】以上、本発明に係る係数更新回路によれ
ば、信号伝達系のインパルス応答信号と非巡回型フィル
タの出力信号との差分信号から該応答信号に重畳してい
る外乱のパワーの大きさを近似外乱パワーとして算定
し、該近似外乱パワー及び外乱パワーに基づき現時点で
係数更新したときに生じる推定誤差を見積もるとともに
該見積もり値が所望の推定誤差以下になったときのみ係
数更新を実行するように加算正規化LMS法におけるブ
ロック長を制御するように構成したので、ダブルトーク
時等の外乱変動時においても係数更新を停止させること
なく推定誤差を一定値に保つことができる。
As described above, according to the coefficient updating circuit of the present invention, the power of the disturbance power superimposed on the response signal is obtained from the difference signal between the impulse response signal of the signal transmission system and the output signal of the acyclic filter. Calculate the magnitude as approximate disturbance power, estimate the estimation error that occurs when the coefficient is updated at the present time based on the approximate disturbance power and the disturbance power, and execute the coefficient update only when the estimated value is equal to or less than the desired estimation error. In this case, the block length in the addition normalized LMS method is controlled so that the estimation error can be kept at a constant value without stopping the coefficient update even during disturbance fluctuation such as double talk.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る係数更新回路を原理的に示したブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing in principle a coefficient updating circuit according to the present invention.

【図2】本発明に係る係数更新回路が応用された音響エ
コーキャンセラを示したブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an acoustic echo canceller to which a coefficient updating circuit according to the present invention is applied.

【図3】本発明に係る係数更新回路が応用された音響エ
コーキャンセラにおけるダブルトーク時の識別パラメー
タを近端話者信号及び遠端話者信号との関係で示したグ
ラフ図である。
FIG. 3 is a graph showing identification parameters at the time of double talk in the acoustic echo canceller to which the coefficient updating circuit according to the present invention is applied, in relation to a near-end talker signal and a far-end talker signal;

【図4】本発明に係る係数更新回路が応用された音響エ
コーキャンセラにおけるエコー経路変動時の識別パラメ
ータを近端話者信号及び遠端話者信号との関係で示した
グラフ図である。
FIG. 4 is a graph showing identification parameters when an echo path changes in an acoustic echo canceller to which a coefficient updating circuit according to the present invention is applied, in relation to a near-end speaker signal and a far-end speaker signal;

【図5】本発明に係る係数更新回路が応用された音響エ
コーキャンセラにおける係数更新のタイミング判定手順
を示したフローチャート図である。
FIG. 5 is a flowchart illustrating a coefficient update timing determination procedure in an acoustic echo canceller to which the coefficient update circuit according to the present invention is applied.

【図6】本発明に係る係数更新回路が適用される一般的
なシステムを示したブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing a general system to which a coefficient updating circuit according to the present invention is applied.

【図7】一般的な音響エコーキャンセラを示したブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram showing a general acoustic echo canceller.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100 推定誤差の安定的保持回路 110 推定見積もり回路 120 パワー算定回路 200 信号伝達系 210 非巡回型フィルタ 220 係数更新回路 230, 231 加算回路 310 スピーカ 320 マイクロフォン 610 識別パラメータ算定回路 620 判定回路 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。 100 Estimation error stable holding circuit 110 Estimation estimation circuit 120 Power calculation circuit 200 Signal transmission system 210 Acyclic filter 220 Coefficient update circuit 230, 231 Addition circuit 310 Speaker 320 Microphone 610 Identification parameter calculation circuit 620 Judgment circuit Same in the figure Symbols indicate the same or corresponding parts.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H04B 3/23 H04M 1/60 C // H04M 1/60 G10K 11/16 H ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification symbol FI H04B 3/23 H04M 1/60 C // H04M 1/60 G10K 11/16 H

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】特性が未知の信号伝達系に送出した既知の
参照信号とその応答信号から該信号伝達系のインパルス
応答を模擬する非巡回型フィルタの係数を推定する適応
アルゴリズムとして加算正規化LMS法を用いる係数更
新回路において、 該応答信号と該非巡回型フィルタの出力信号との差分信
号から該応答信号に重畳している外乱のパワーの大きさ
を近似外乱パワーとして算定する回路と、 該近似外乱パワー及び外乱パワーに基づき現時点で係数
更新したときに生じる推定誤差を見積もるとともに、そ
の見積もり値が所望の推定誤差以下になったときのみ係
数更新を実行するように該加算正規化LMS法における
ブロック長を制御する推定誤差見積もり回路と、 を設けたことを特徴とする係数更新回路。
1. An addition-normalized LMS as an adaptive algorithm for estimating coefficients of a non-recursive filter simulating an impulse response of a signal transmission system from a known reference signal transmitted to a signal transmission system with unknown characteristics and its response signal. A coefficient updating circuit using a method for calculating the magnitude of the power of the disturbance superimposed on the response signal from the difference signal between the response signal and the output signal of the acyclic filter as an approximate disturbance power; A block in the addition-normalized LMS method for estimating an estimation error generated when a coefficient is updated at the present time based on the disturbance power and the disturbance power, and executing the coefficient update only when the estimated value is equal to or less than a desired estimation error. A coefficient updating circuit comprising: an estimation error estimation circuit for controlling a length;
【請求項2】請求項1において、 該インパルス応答信号と該非巡回型フィルタの出力信号
と残差信号とを入力して該インパルス応答の変化と該外
乱パワーの増加とを識別するパラメータを算定する識別
パラメータ算定回路と、 該識別パラメータに基づき該インパルス応答の変化の場
合には予め用意した外乱のパワーを基に推定誤差を見積
もり、該外乱パワーの増加の場合は該推定誤差見積もり
回路で得られた値をもとに該加算正規化LMS法におけ
るブロック長を制御する判定回路と、 をさらに設けたことを特徴とする係数更新回路。
2. A parameter according to claim 1, wherein said impulse response signal, an output signal of said non-recursive filter and a residual signal are inputted to calculate a parameter for discriminating between a change in said impulse response and an increase in said disturbance power. An estimation parameter estimation circuit for estimating an estimation error based on disturbance power prepared in advance in the case of a change in the impulse response based on the identification parameter, and an estimation error estimation circuit for an increase in the disturbance power based on the identification parameter; And a determining circuit for controlling a block length in the addition normalized LMS method based on the obtained value.
【請求項3】請求項2において、 該識別パラメータとして、該残差信号と該非巡回型フィ
ルタの出力信号との相関を外乱が重畳した該応答信号の
パワーで正規化した値を用いることを特徴とした係数更
新回路。
3. The method according to claim 2, wherein a value obtained by normalizing the correlation between the residual signal and the output signal of the non-recursive filter with the power of the response signal on which disturbance is superimposed is used as the identification parameter. Coefficient updating circuit.
【請求項4】請求項1乃至3のいずれかにおいて、 該推定誤差見積もり回路が、該所望の推定誤差に定数を
乗じた値を用いることを特徴とした係数更新回路。
4. A coefficient updating circuit according to claim 1, wherein said estimation error estimation circuit uses a value obtained by multiplying said desired estimation error by a constant.
JP9218697A 1997-08-13 1997-08-13 Coefficient updating circuit Withdrawn JPH1168518A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9218697A JPH1168518A (en) 1997-08-13 1997-08-13 Coefficient updating circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9218697A JPH1168518A (en) 1997-08-13 1997-08-13 Coefficient updating circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH1168518A true JPH1168518A (en) 1999-03-09

Family

ID=16724007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9218697A Withdrawn JPH1168518A (en) 1997-08-13 1997-08-13 Coefficient updating circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH1168518A (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007019595A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Alpine Electronics Inc On-vehicle audio processing apparatus
JPWO2005091677A1 (en) * 2004-03-22 2007-08-09 ティーオーエー株式会社 Multi-channel system identification device
JP2008199596A (en) * 2007-01-17 2008-08-28 Toa Corp Fir adaptive filter
US8594173B2 (en) 2008-08-25 2013-11-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method for determining updated filter coefficients of an adaptive filter adapted by an LMS algorithm with pre-whitening

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005091677A1 (en) * 2004-03-22 2007-08-09 ティーオーエー株式会社 Multi-channel system identification device
JP4663630B2 (en) * 2004-03-22 2011-04-06 ティーオーエー株式会社 Multi-channel system identification device
JP2007019595A (en) * 2005-07-05 2007-01-25 Alpine Electronics Inc On-vehicle audio processing apparatus
JP4549243B2 (en) * 2005-07-05 2010-09-22 アルパイン株式会社 In-vehicle audio processor
JP2008199596A (en) * 2007-01-17 2008-08-28 Toa Corp Fir adaptive filter
US8594173B2 (en) 2008-08-25 2013-11-26 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method for determining updated filter coefficients of an adaptive filter adapted by an LMS algorithm with pre-whitening

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0667700B1 (en) Echo cancelling method and apparatus using fast projection scheme
JP2538176B2 (en) Eco-control device
US7062040B2 (en) Suppression of echo signals and the like
JP4697465B2 (en) Signal processing method, signal processing apparatus, and signal processing program
JP2643852B2 (en) Echo canceller
CN103780998B (en) Eliminate the method and apparatus of acoustic echo and adaptive-filtering coefficiency updating method
JP3008763B2 (en) Method and apparatus for system identification with adaptive filters
JPS62107533A (en) Determination of flat delay in transmission network
JP2012501152A (en) Method for determining updated filter coefficients of an adaptive filter adapted by an LMS algorithm with pre-whitening
JP2947093B2 (en) Method and apparatus for system identification with adaptive filters
JP2654894B2 (en) Echo canceller and method therefor
JP4591685B2 (en) Double talk state determination method, echo cancellation method, double talk state determination device, echo cancellation device, and program
EP0637803B1 (en) Method and device for adaptively estimating a transfer function of an unknown system
JPH1168518A (en) Coefficient updating circuit
JPWO2005015737A1 (en) System estimating method, program, recording medium, and system estimating device
JP5057109B2 (en) Echo canceller
JP6180689B1 (en) Echo canceller apparatus, echo cancellation method, and echo cancellation program
KR20040083109A (en) Interference robust acoustic canceller
US20060288067A1 (en) Reduced complexity recursive least square lattice structure adaptive filter by means of approximating the forward error prediction squares using the backward error prediction squares
JP2602750B2 (en) Echo canceller
JP4452162B2 (en) Call state value calculation device and calculation method
JP2002076999A (en) Method and device for identifying system
JP4324036B2 (en) Echo cancellation device
JP2690519B2 (en) Echo canceller tap coefficient updating method
EP0715407B1 (en) Method and apparatus for controlling coefficients of adaptive filter

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20041102