JPS5881345A - 干渉キヤンセラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は千歩年ヤンセラに関する。

エコーは、通信システムにおいて、受信信号路の電気的
信号がハイブリッドにおいて不完全整合のインピーダン
スに出合い、送信信号路を通して送信源に対して部分的
に反射されるときに生ずる。この結果として、反射され
た信号すなわちエコーは、元の信号が伝送された後、し
ばらくして送信路の遠端で聴き取られることになる。話
者と聴者の間の距離が増大するに従って、エコーが話者
に到達する時間は長くなり、この結果として、エコーは
少なくとも主観的に話者にとってより耳ざわりなものと
なる。

従って、エコーを制御しようとする試みは広く行なわれ
ている。米国特許４，００５，２７７で開示されたエコ
ー制御装置は、エコーサプレッサとして知られた音声信
号によって動作する装置を含む。典型的には、エコーサ
プレッサには、それが存在しなければ話者に返されるよ
うなエコーを抑圧するだめの伝送路の音声レベルに応動
して実行されるある形態での選択的減衰装置を含んでい
る。信号源とエコーの返送点の間の往復の伝搬時間であ
るエコー遅延が長くないような地上通信路については、
このような装置は通常満足できるものである。しかし、
衛星リンクを経由した通信路では、伝送遅延は、はるか
に長く、エコーはよシ耳障りになり、両方の話者が話を
する、すなわち２重通話時に返送路を切断することによ
って、会話を混乱させてしまう可能性がある。

これに対して、エコーキャンセラとして知られた他のエ
コー制御装置では、出の経路を切断するのではなく、エ
コー信号のインパルス応答の写しの信号を合成し、推定
値を出の信号から代数的に減算して、エコーが相殺され
た信号を得る。例えば、米国特許４９９，９９９に開示
された最も通常のエコーキャンセラでは、トランスバー
サル・フィルタと呼ばれる適応的フィード・フォワード
路に調整可能な乗算器を持つタップ付き遅延線路を使用
して写しを合成している。乗算器はエコーと写しの信号
の間の差から誘導された制御信号によって自動的に調整
される。

信号路と送受信器との４線／２線の相互接続に含まれる
ハイブリッドは、理想状態でも、送信信号路上に最大で
受信信号の６　ｄＢのもれを許容する。実際は、ハイブ
リッドが誤接続されていたシ、これに結合する平衡回路
網が不充分のため回路の不平衝がおこり、それによって
受信信号のかなりの部分が送信信号路にもれてしまう。

従来のエコーキャン、セラは、このような大きなエコー
信号をしばしば近端会話ととりちがえ、この信号を近端
会話と認識してエコー信号を相殺することができなかっ
た。

この発明によれば、近端送受信器の送信信号路に沿って
伝搬する第１信号の干渉信号を実質上相殺する干渉キ′
ヤンセラは、次のようなものを含んでいる。まず、第１
信号から干渉写し信号を減算して干渉相殺信号（干渉の
相殺された信号）を発生する第１手段。次に干渉相殺信
号と送受信器の受信信号路上の入力信号とに応動して干
渉写し信号を発生するが所定の値を越えるとき、写し発
生手段の調整を禁止する検出器。次に、送受信器からの
実際の戻シ干渉信号から予備的干渉写し信号を減算して
第１信号を発生する矛２の手段。

さらに、第１信号における干渉の相殺が、要求されるよ
り小さいため、それによって写し発生手段が予備的干渉
写し信号を発生する場合に、第１信号を写し発生手段に
与える交換手段であって、矛゛１信号における干渉の相
殺が少くとも要求されたものであるため、それによって
写し発生手段が干渉写し信号を発生する場合に写し発生
手段に干渉相殺信号を与え°る交換手段等である。

本発明の一実施例では、エコーの相殺過程は矛１の予備
的相殺と牙２の最終的相殺を行なう２つの段階に分けら
れる。近端会話検出器は従来の装置のように現実の戻り
エコー信号のかわシに、矛１段階によって生じた予備的
にエコーの相殺された信号（予備的エコー相殺信号）に
応動する。そこで近端会話検出器は大きなエコー信号を
近端会話ととりちがえることはずっと少なくなる。

この発明は、所与のいずれのときにもただ１つのエコー
牛ヤンセラが適用されているので、２段のエコー牛ヤン
セラの多数あるコンポーネントな共有することができる
という事実をうまく利用する。ことに、単一なト、ラン
スバーサルフィルタと累算器とが、該エコー牛ヤンセラ
のいずれの段ともエコー相殺信号を結合するようになす
ことができる。

以下本願につき電話回路の２線／４線の相互接続に設け
たエコー牛ヤンセラ装置を例に詳説する。

他に本発明は、たとえばレーダーとが衛星とか、ソナー
、ラジオ、テレビ等々のシステムにおいて現われるある
種のアナログまたはデジタル干渉信号を制御するのに用
いることも可能である。従って、本発明は干渉信号が現
われるようなどのような場合にも応用がきくので、以下
に示す記神はまさに典型酌なものであシ、単に説明のた
めのものであり、限定的なものではないことが理解され
よう。

内蔵されたトランスバーサルフィルターの適応過程を制
御するため蹟、エコー戻り信号ｙ（ｔ）と遠端で発生す
る入力信号ｘ（１）の間の相関性のみを用いるエコー牛
ヤンセラが理想上は組み立てられうる。そこでは相関信
号ｙＩ（１）は （１）式のように定義される。相関検出器を用いる場合
は、キャンセラが上記した程度の相殺をなすために要求
される時間は、人力信号のバンド巾すなわちピット速度
、入力信号の最終的な最大サンプル速度、ノイズの相対
変および近端会話等によって決められる。該相関方法を
用いる場合は、代表的なレベルの近端会話と高いレベル
のノイズの存在という電話ユーザーの見地から適応時間
は過度なものとがる。従来のエコー牛ヤンセラは、その
ため、近端会話が在るときには適応過程を禁止するため
に近端会話検出器を用いる。しかしながら、これらの近
端会話検出器は近端会話から高レベルのエコー信号を区
別できず、そこととから従来のエコー牛ヤンセラは高レ
ベルのエコー信号があるとしばしば誤作用する。

本発明は、２つの段階に相殺過程を分けることによって
この問題を解決しようとする。

本発明の干渉相殺特性を表わす典型的な装置は、二二゛
−十ヤンセラの特定例として矛１図に示されている。単
一の送信ターミナルは、ハイブリッド回路網１６を経た
送信信号路１４と、受信信号路１２とを持つ′近端送受
信器１゜を相互接続することとして、基本的には描かれ
ている。平衡回路網１７は、送受信器１゜のインピーダ
ンスマツチングをできるだけ近くとるため、ハイブリッ
ド回路網１６につながっている。

牙１図に描かれているようにエコー牛ヤンセラは、戻り
信号路１２と送信信号路１４と牙１結合暮２０と牙２結
合器′と交換（スイッチング）手段と、制御器２６の間
に配置されたエコー写し発生器１８を持っている。エコ
ー写し発生器１８は、受信信号路１２上の近端送受信器
１０に近づいてくる入力信号ｘ　（ｋ）に応答し、送信
信号路１４に存在するエコー信号の推定値を出力として
作るだめの方程式（１）に従って、入力信号ｘ　（ｋ）
のサンプルを処理する。ここではこの推定値は予備的な
エコー写し信号ｙ、　（ｋ）として定義される。多くの
遅延素子や乗算器、累算器と結合したトランスバーサル
フィルターを形成している積分器をディジタル型として
内蔵しているエコー写し発生器１８は、入力として加え
られる信号のインパルス応答をそこで生成することがで
き、詳しくは出願中の米国特許出願１３１４゜４９０号
に記載されている。

予備的エコー写し信号ｙ　（ｋ）は、エコー写し早生器
１８の出力となシ、続いて交換手段２４に対する入力と
して加えられる。その交換手段は処理開始には矛１図に
示された位置でセットされている。それゆえ予備的エコ
ー写し信号ｙ１（ｋ）は、矛１結合器２ｏに対する牙１
人力として、交換手段２４を通って加えられるが、矛１
結合器２ｏのもう一方の入力はハイブリッド１６の出力
として現われる実際の戻シエコー信号ｙ（ｋ）である。

−矛１結合器２ｏは、続いて出力信号として差をとるた
めに、実際の戻りエコー信号ｙ（ｋ）から予備的エコー
写し信号ｙ１（ｋ）を減算し、予備的エコー相殺信号ｅ
、（ｋ）となる。

予備的エコー相殺信号ｅｌ（ｋ）は送信路１４に沿って
伝搬し、矛２結合器２２と交換手段２４の人力として加
えられる。矛１図で示された位置にセットされた交換手
段２４は、１つの人力として予備的エコー相殺信号ｅ□
（ｋ）を人力信号ｘ（ｋ）とともにエコー写し発生器１
８へ加えるように働く。エコー写し発生器１Ｂの演算に
従って、予備的エコー相殺信号ｅ、（ｋ）は、予備的エ
コー写し信号ｙ□（ｋ）にとって入力信号、　（ｋ）が
改善された値を作るのに適するように機能する。ここで
、この改善過程については、上記で引用した出願に非常
に詳しく記載されている。

予備的エコー相殺信号ｃ、（ｋ）または予備的△ エコー写し信号ｙ１（ｋ）（図１において点線で示され
ている）は制御器２６に入力としても加えられる。この
制御器は入力信号ｘ　（ｋ）にも応答する。制御器２６
はｅｌ（ｋ）かｙ□（ｋ）のどちらかを予め定められた
ｘ　（ｋ）の値と比較して、エコー写し発生器１８によ
って実行される適応過程を監視する。そしてｅ、（ｋ）
かｙ（ｋ）のどちらかが予め定められたしきい値を越え
るとき、交換手段２４の位置が変わるように制御器２６
が機能する。つまシ、制御器△ ２６はｅｌ　（ｋ）　＞　Ａｘ　（ｋ）か、ｙ、　（ｋ
）　＞　Ｂｘ（ｋ）のどちらかに従って機能するという
ことである。

ここで、ＡとかＢとか言うのは一般的な近端会話検出器
が適切に動作できるよう、予備的エコー相殺信号ｅｌ　
（ｋ）において、実際の戻りエコー信号ｙ　（ｋ）が十
分に相殺されるよう選ばれる。制御器２６は−１しきい
値の検出ができるような技術においてよく知られるどん
な装置からも成シ立っていることが理解される。

予め決められたしきい値に到達すると、予備的エコー相
殺揄号ｅｌ　（ｋ）をエコー写し発生手段１８の人力と
して、そして予備的エコー写し信号ｙ工（ｋ）を１８の
出力として切断することにより、相殺の矛１段階を終え
ながら制御器２６を交換手段２４へ駆動する。予備的エ
コー写し信号ｙ　（ｋ）の最終値はランダムアクセスメ
モリー２８に格納され、交換手段２４を経て牙１結合器
２０に人力として加えられ続ける。しかるに、矛１結合
器２０は、送信信号路１４に沿って牙２結谷器２２まで
伝わる予備的エコー相殺信号ｅ□（ｋ）を作り続ける。

交換手段２４が除去の矛２段階に到達するちょうどその
とき予備的エコー写し信号仝、（ｋ）は、矛２の結合器
２２への矛２の入力とじてによって加えられる。（図に
は示されていないが）遠端送受信器に戻るよう、送信信
号路１４に沿って伝達する最終的なエコー相殺信号ｅ２
（ｋ）を作るために、予備的エコー相殺信号ｅ１（ｋ）
から、このエコー写し信号を減算するように矛２結合器
２２は機能する。

最終的エコー相殺信号（最終的にエコーの相殺された信
号）　ｅ　（ｋ）は、エコー写し発生・器１８への新ら
しい入力として予備的エコー相殺信号ｅ工（ｋ）と入れ
かわり（図１に点線で示されたように）、交換手段２４
のもう一方の位置を通って加えられる。エコー写し発生
器１８は、そこで、最終写し信号ｙ　（ｋ）を出力とし
て作るために、ｅ　２　（ｋ　）に関してｘ（ｋ）を調
整する。最終的エコー写し信号ｙ　（ｋ）は最終的エコ
ー相殺信号ｅ２（ｋ）に対して新規の値を作るために、
予備的エコー相殺信号ｅ□（ｋ）から差をとる作業の行
なわれる矛２結合器への矛２人力として、（矛１図の点
線で示されたように）交換手段２４のもう一方の位置を
通って続けて加えられる。入力信号ｘ（ｋ）が存在する
間中最終的なエコー写し信号ｙ　（ｋ）を連続して調整
するために、最終的エコー相殺信号ｅ、、　（ｋ）をエ
コー写し発生器１８に帰環させるか、または制御器２６
のしきい値の要請がもはやみたされなくなるまで上記の
過程は連続し、この過程は実際のｙ　（ｋ）の値がゆつ
くりと時間変化する場合に起こる。特に、もし最終的エ
コー相殺信号ｅ２（ｋ）を調整しているどんなときにも
、ｅｘ（ｋ）がＡｘ（ｋ）よりも小さくなるか、さもな
ければｙ□（ｋ）がＢｘ（ｋ）よシ小さくなるならば、
制御器２６はエコー写し発生手段１８への入力として予
備的エコー相殺信号ｅ、（ｋ）を再び加えながら、交換
手段２４を反転させる。前に記述したように、−たん再
び予め定められた制御器２６のしきい値を越えたり、交
換手段２４が最終的にエコー相殺信号ｅ２（ｋ）がエコ
ー、写し発生器１８への人力として加えられるように駆
動させられるまで、予備的エコー相殺信号ｅ工（ｋ）は
人力信号ｘ　（ｋ）と共に加えられる。゛制御器２６は
上記の方法でｅ□（ｋ）かｙ、（ｋ）のどちらかの値を
監視し、そして予め定められたしきい値に関して必要と
なるようなエコー写し発生器１８からの出力、発生器１
８への人力を変え続ける。

入力信号ｘ　（ｋ）がなかったシ、まだは近端会話信号
があると、近端会話検出器３ｏによって検出される。例
えば予備的エコー写し信△ 号ｙ１（ｋ）または予備的エコー相殺信号ｅｌ　（ｋ）
のどちらかと、入力信号ｘ　（ｋ）または実際の戻りエ
コー信号ｙ　（ｋ）のどちらかとを比較することによっ
て、現在の近端会話検出装置において技術的によく知ら
れ、非常に詳しく前記引用の出願で述べた方法を用いて
近端会話の存在が検出される。たとえば近端会話検出器
３０は入力信号ｘ（ｋ）の過去１のＮ個の値を格納し、
予備的エコー相殺信号が入力信号のＮ個の格納された値
のうちの最大値の１倍半よシ大きいときに近端会話のあ
ることを決定する。近端会話検知器３０が実際に近端会
話を認めると、禁止信号がエコー写し発生器１８に伝え
られ、そこで送信信号路１４からエコー写し発生器を切
りはなし、エコー写し発生器１８に格納されたデータが
これ以上変化しないよう禁止し、それによって近端会話
が遠端送受信器に変化せずに届くようにさせ・る。

別のエコー相殺装置は牙２図に描かれていて、これは制
御器２６と近端会話検知器３０が単一の検知器／制御器
６２につながっている。この検知器／制御器６２は矛１
図に含まれている分離した構成要素と同様の機能を達成
するととができる。特に、検出器／制御器３２は、人力
信号ｘ（ｋ）や予備的エコー相殺信号ｅ、　（ｋ）や、
そしてもう一方の演算モードでは実際の戻りエゴー信号
ｙ（ｋ）や、予備的エコー写し信号ｙ１（ｋ）に応答す
る。制御器として機能しながら、検知器／制御器３２は
予備的エコー相殺信号ｅ１（ｋ）と入力信号、　（ｋ）
を牙１図に関して上述のようなやり方で比較する。そし
てｅｌ　（ｋ）　＜　ＡＸ（ｋ）なる関係に従って切り
かえ部２４の位置をかえる。ここで、しきい値Ａはユー
ザーの自由によって選ば・れる。代りに、検知器／制御
器６２は人力信号、（ｋ）と、予備的エコー写し信号ｙ
１（ｋ）（’牙２図において点線で示されている）を比
較し、境界決定・ｙｌ（ｋ）　＜　Ｂｘ（ｋ）に従って
交換手段２４を駆動するとする。もう一方の型として、
検知器／制御器６２はエコー相殺信号の速度ｔｅｌ　（
ｋ）　／　ａｔを作るため、予備的エコー相殺信号ｅ１
（ｋ）の時間微分を決めるように機能する。検知器／制
御器３２は、そこでエコー相殺信号ｆＬｅ１（ｋ）／ｄ
ｔと予め決められた定数Ｃとを比較し、次のような関係
に従って切りかえ部２４の位置を変える。

− ｉ Ｃの値は、ｅｔ　（’ｃ）の変化率がち４値をＴ１わる
とき十分な予備的エコー相殺が達成されたと考えられる
ように選ばれる。近端会話検知器としての能力において
、検知器／制御器３２は、上述の矛１図に関するどのよ
うな手段によってもエコー写し発生器１８を禁止する。

本発明はエコーの段階を供う、分割されたエコー写し発
生器を用いることなく、１つの積分回路を含むことを許
す以外は、１つのエコー写し発生器を用いるのみで、２
つＱ段階のエコー相殺過程を成しとげる。さらに、この
発明はアナログでもディジタルでも可能であることが理
解される。そこで構造的にただ異なることはエコー写し
発生器に対す装置の内部である。

【図面の簡単な説明】

図面は、本発明の実施例を示すもので、牙１図は２段の
エコー牛ヤンセラ装置を示すブロック図、矛２図は同じ
く別の実施例を示すブロック図である。 〔主要部分の符号の説明〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　近端送受信器の送信信号路に沿って伝搬する第１
   信号の干渉信号を実質上相殺する干渉キャンセラにおい
   て、 第１信号から干渉写し信号を減算して干渉相殺信号を発
   生する第１手段と、 送受信器の受信信号路における入力信号と干渉相殺信号
   とに応動して干渉写し信号を発生する写し発生手段と、 送信信号路からの信号が所定の値よシ大きいとき写し発
   生手段の調整を禁止する検知器と、 送受信器からの実際の戻り干渉信号から予備的干渉写し
   信号を減算して第１信号を発生する第２手段と、 第１信号における干渉の相殺が、要求されるより小さい
   ため、それによって写し発生手段が予備的干渉写し信号
   を発生する場合に、第１信号を写し発生手段に与える交
   換手段であって、第１信号における干渉の相殺が、少く
   とも要求されたものであるため、それによって写し発生
   手段が干渉写し信号を発生する場合に、写し発生手段に
   干渉相殺信号を与える交換手段と を含むことを特徴とする干渉キャンセラ。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の干渉キャンセラにお
   いて、 該キャンセラは、干渉相殺信号が写し発生手段に与えら
   れたときに、予備的干渉・写し信号の最後に現われた値
   を記憶し、その値を第２手段へ与えるだめの記憶手段を
   含むことを特徴とする干渉キャンセラ。 ６、特許請求の範囲第２項に記載の干渉キャンセラにお
   いて、 記憶手段はランダムアクセスメモリーであることを特徴
   とする干渉キャンセラ。 ４６　　特許請求の範囲第１項ないし第６項のいずれか
   に記載の干渉キャンセラにおいて、交換手段は、入力信
   号と第１信号とに応動して、第１信号が入力信号の所定
   の重み値よシも小さいときに、第１信号を写し発生手段
   に与え、第１信号が入力信号の所定の重み値と少なくと
   も等しいときに、干渉相殺信号を写し発生手段に与える
   ことを特徴とする干渉キャンセラ。 ５、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の干渉キャンセラにおいて、交換手段は、入力信号と
   予備的干渉写し信号に応動して、予備的干渉写し信号が
   入力信号の所定の重み値よシ小さいときに第１信号を写
   し発生手段に与え、予備的干渉写し信号が入力信号の所
   定の重み値と少なくとも等しいときに干渉相殺信号を写
   し発生手段に与えることを特徴とする干渉キャンセラ。 ６、特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかに記
   載の干渉キャンセラにおいて、交換手段は、第１信号に
   応動して、干渉相殺信号導度を形成するため時間微分を
   決め、干渉相殺信号速度が所定の値より大きいときに第
   １信号を写し発生手段に与え、干渉相殺信号速度が所定
   の値とほとんど等しいときに干渉相殺信号を写し発生手
   段に与えることを特徴とする干渉中ヤンセラ。 ２、特許請求の範囲第１項ないし牙６項のいずれかに記
   載の干渉キャンセラにおいて、検知器は、入力信号と予
   備的干渉写し信号に応動することを特徴とする干渉キャ
   ンセラ。 ８、特許請求の範囲第１項ないし牙６項のいずれかに記
   載の干渉中ヤンセラにおいて、検知器は、入力信号と第
   １信号に応動することを特徴とする干渉キャンセラ。