JPS61114622A - 反響消去装置 - 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】 発明の属する技術分野 本発明は、反響消去装置に関し、特に送信入力部に反響
信号の他に雑音が入力されるような通信系における送＠
信号から反響信号および雑音信号を除去することができ
る反響消去装置に関する。

従来技術 第９図に示すような対地Ａ、Ｂ間を結ぶ会議、電話等に
おいて、対地Ａのマイク１から入力された送話信号が増
幅回路２および伝送路３を通して対地Ｂの増幅回路５で
受信されスピーカ４で音響信号に変換され、その音響が
対＃！Ｂの反響経路６を経由してマイク７に回り込み人
力されて、増幅回路８．伝送路９および増幅回路１０を
通してスピーカ１１に伝送されて音響信号に変換され、
反響経路１２を経て再びマイク１に入力される。上述の
ループ回路の利得が１以上の時に生じるいわゆるハウリ
ング現象を防止するために、対地Ａ、Ｅにおいてそれぞ
れ通常の通信回線用に使用される反響消去回路１３．１
４を送信回線と受信回線の間に挿入して、端末側の反響
信号と等価な近似反響信号を作成して、送信信号から近
似反ＩＮ！信号を除去するように構成している（例えば
、昭和５８年度電子通信学会総合全国大会ＮＯ，２０３
４ｒテレビ会議用エコー消去方式の一検討」参照）。

第１Ｏ図は、従来の反響消去回路の一例を示すブロック
図である。すなわち、伝送路９から入力される受信信号
Ｘ（ｔ）を蓄積する受信信号記憶回路１５と、反響経路
（増幅回路１０−スピーカ１１−反響経路１２−マイク
ニー増幅回路２）の反響特性パラメータＨｉ　　（ｉ＝
ｏ、１．２．・・・・・・、トｌ）を記憶させるための
反響特性パラメータ記憶回路１８と、受信信号記憶回路
１５の出力に友響特性パラメータ記憶回路１８のパラメ
ータを乗じ重畳積分して近似反響信号υ（１）を出力す
る重畳積分回路１９と、主入力４ｇ号Ｙ（ｔ）から近似
反響信号Ｕ（ｔ）を減じて残差信号Ｅ（ｔ）を出力する
減算回路１Ｂと、残差信号Ｅ（ｔ）と受信信号Ｘ（ｔ）
とから上記パラメータの修正量ΔＨｉを求める修正量算
出回路エフとから構成され、反響特性パラメータ記憶回
路１日は修正量算出回路１７から入力される修正量によ
って逐次パラメータを修正するようにしている。上述の
反響消去回路は、学習同定法を使用して、適応時におい
て反響経路を経由してマイク１に回り込む反響信号ｕ（
ｔ）を打消すことが可能である。適応時における反響消
去回路の動作は下記の各式で表される。ただし。

ｔは時間を表わす。

Ｅ（ｔ）　＝　Ｙ（ｔ）　−１１（ｔ）　　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・　　　　（１）ΔＨ
ｉ（ｔ）　ｗａ−ε（ｔ）Ｘ（ｔ−ｉ）／　［Σ（Ｘ（
ｔ−ｑ））”　］　（２）％＝’ Ｈｉ（ｔ）　−Ｈｉ（ｔ−１）＋Δ旧（１）　　　・・
・・・・・・・・・・・・・（３）Ｕ（ｔ）＝Σ）Ｉｉ
（ｔ）拳Ｘ（ｔ−ｉ）・・・・・・・・・・・・・・・
・・・（４）ｓＱ ただしｉ＝０．１．２．・・・・・・、ト１ここに、修
正係数αは通常θ〜ｌの範囲で設定され、α＝１に設定
した場合に最も遠く定常値に収束することが知られてい
る。

なお１反響経路１２に受信信号Ｘ（ｔ）とは無関係な外
部雑音（例えば室内雑音や外部の声など）が混入された
ときは、定常状愚のエコー消去ｒｌ　ＥＲ［；Ｅは１次
式で与えられる（野田：“学習同定法における雑音信号
およびパラメータ変動の影響”　、計測と制御マｏ１．
８　Ｎｏ、５　　Ｐ３０３〜Ｐ３１２．昭和４４年５月
参照）。

ＥＲＬＥ（ｄＢ）＝ＩＱ　ｌａｇ　Ｃ（２−ａ）　／（
Ｘ］＋ｔｏｌｏｇ［（反響信号Ｕの電力）／（外部雑音
Ｎの電力）］ ・・・・・・・・・・・・・・・（５）上式の右辺第２
項から明らかなように、従来の反響消去回路は、外部雑
音Ｎの量が大きい場合は１反響消去量が低下するため１
通話品質上要求される所要のエコー消去量を得ることが
できなくなるという欠点がある。従って、外部雑音を除
去してから入力させなければならない。

□′Ｌ 外部雑音のみを除去するためには第１１図に示すような
雑音消去回路２６を使用することができる。

同図において、マイクエには伝達経路２２を介した話者
Ｃの送話信号と雑音伝達経路２４を介した雑音源りから
の雑音信号Ｇ（ｔ）とが入力され、その和が主入力信号
Ｙ（ｔ）として減算回路２日に入力される。

一方、マイク２０．には、雑音源りから雑音伝達経路２
３を介して雑音参照信号が入力され、増幅回路２！を介
して雑音参照信号記憶回路２７に雑音参照信号２（１）
として入力される。マイク２０は、例えば空調機の内部
等に設置されているので、話者Ｃの発声がマイク２０に
混入される信号のレベルは、雑音信号に比して充分低い
ので無視することができる。

雑音消去回路２８は、マイク２０から入力される雑音参
照信号ｚ（ｔ）を蓄積する雑音参照信号記憶回路２７と
、雑音特性パラメータＣｊ（ｔ）　　（ただしｉ＝１．
２．・・・・・・、Ｌ−１）を記憶させるための雑音特
性パラメータ記憶回路３０と、雑音参照信号記憶回路２
７の出力に雑音特性パラメータ記憶回路３０のパラメー
タを乗じ重畳積分して近似雑音信号Ｃ（ｔ）を出力する
重畳積分回路３１と、主入力信号ｙ（ｔ）から近似雑音
信号ｃ（ｔ）を減じて差信号Ｅ（ｔ）を出力する減算回
路２８と、差信号Ｅ（ｔ）と雑音参照信号ｚ（Ｂから上
記パラメータの修正量ΔＣｊ（ｔ）を求める修正量算出
回路２９とから構成され、雑音特性パラメータ記憶回路
３０は修正量算出回路２８から入力される修正量によっ
て逐次パラメータを修正して保持するようにしている。

上述の雑音消去回路２Ｂは、学習同定法を使用して、適
応時において雑音１［Ｄから雑音伝達経路２４を介して
マイクエに入力される雑音信号Ｇ（ｔ）を打消すことが
可能である。適応時における雑音消去回路２Ｂの動作は
下記の各式で表される。ただし、Ｌは時間を表わす。

Ｅ（ｔ）　＝　Ｙ（ｔ）　−Ｇ（ｔ）　　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・　　　　（１３）し−
１ Δｃｊ（ｔ）　＝　β−Ｅ（ｔ）−Ｚ（ｔ−ｊ）／　［
Ｘ（Ｚ（ｔ−ｑ））”　］　（７）も二〇 Ｃｊ（ｔ）　＝　（：ｊ（ｔ−１）＋Δ（：ｊ（ｔ）　
　・・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）ただし
ｊ−ｔｏ、ｔ、２．・・・・・・、Ｌ−１ここに、修正
係数βは通常０−１の範囲で設定され、β＝１に設定し
た場合に姓も速く定常値に収束することが知られている
。また、雑音消去回路２６の外部雑音消去５１ＮＣＥは
、マイクｌに雑音源りからのＨｉｌＦと無量４Ｉｔな他
の信号電力（例えばスピーカ１１からの反響信号等）が
入力された場合には次式で表される。

ＮＣＥ　　（ｄＢ）　＝　１０　　ｌｏｇ　［（２−β
）／βコ＋　１０　ｌｏｇ　［ＣＨｆＨｆ信号型力）／
（その他の信号電力）］・・・（１０）上記雑音消去回
路２６と前記反響消去回路Ｌ４とを組合わせて、第１２
図に示すように接続すれば、雑音消去回路２Ｂによって
主入力信号ｙ（ｔ）から雑音信号を除去した残差信号Ｅ
ｌ（ｔ）を反響消去回路１４に入力させて、反響消去回
路１４の反響消去量を大さくすることができる。

第１２図の装置の適応時の動作式は次のように表わされ
る。

Ｅｌ（ｔ）　＝Ｙ（ｔ）−Ｇ（ｔ）　　・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・　　　（１１）Δｃｊ（
ｔ）　＝　４−Ｅｉ（ｔ）−Ｚ（ｔ−ｊ）　／　［１（
Ｚ（ｔ−ｑ））２］　（＋２）い０ Ｃｊ（ｔ）＝　Ｃｊ（ｔ−１）＋ΔＣｊ（ｔ）・・・・
・・・・・・・・・・・・・・　（１３）Ｇ（ｔ）　−
ΣＣｊ（ｔ）　　ＩＩＺ（ｔ−Ｄ　　　・・・・・・・
・・・・・・・・・・・（１４）ただしｊ＝ｏ、ｌ、２
．・・・・・・、Ｌ−１Ｅ２（ｔ）　　＝ＩＥ１（ｔ）
　　−Ｕ（ｔ）　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・　　　（１５）ΔＨｉ（ｔ）　＝　α−Ｅ２
（ｔ）−Ｘ（ｔ−ｉ）／　［Σ（Ｘ（ｔ−ｑ））２］　
（１８）Ｈｉ（ｔ）　＝旧（ｔ−１）＋ΔＨｉ（ｔ）・
・・・・・・・・・・・・・・・・・　（１７）Ｕ（ｔ
）　　＝Σ旧（ｔ）　−Ｘ（ｔ−ｉ）　　　・・・・・
・・・・・・・・・・・・・（１Ｂ）−Ｏ ただしｉ＝ｏ、ｌ、２．・・・・・・、トＩＥ（ｔ）−
Ｅ２（ｔ）　　　・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・　　（１８）
上述の動作によって式（５）における外部雑音が除去さ
れてから反響消去回路１４に入力されるため１反響消去
部　ＥＲＬＥが上昇する筈である。

ところが、マイクｌには雑音ｉｌＤからの雑音と無関係
なスピーカ１１からの反響信号等が入力されているため
、雑音消去回路２６の外部雑音消去量ＮＣＥが２８式（
１０）から明らかなように小さくなり。

雑音信号を充分消去することができない、この残留外部
雑音信号成分によって１反響消去回路１４の反響減衰量
を充分大きくすることができなくなる。従って、ただ単
に雑音消去回路２Ｂと反響消去回路１４とを組合せただ
けでは、充分な反響消去量を得ることは極めて困難であ
る。

上述の回路で反響消去量を大きくするためには、雑音消
去回路２８の修正係数βを非常に小さく設定するか、或
は受信信号および送信信号が共にマイクエに入力されな
い期間においてのみ適応動作させるようにする必要があ
る。しかし、これらの手法を用いると、収束速度が非常
に遅くなるため、通話品質上必要とされる反響消去量を
得るまでに極めて長時間を要し、実用的に、使用するこ
とができない。

発明の目的 本発明の目的は、上述の従来の欠点を解決し、外部雑音
および反響信号を充分消去することがでさる反響消去装
置を提供することにある８発明の構成 本発明の反響消去装置は、１以上の伝送路チャネルから
入力される受信信号をそれぞれ蓄積するための受信信号
記憶回路と、府記各伝送路チャネルから主入力回路への
それぞれの反響経路の反響特性パラメータを記憶させる
ための反響特性パラメータ記憶回路と、前記受信信号記
憶回路の出力に対応する反響特性パラメータ記憶回路の
反響特性パラメータを乗じて重畳積分して近似反響信号
を出力する重ｇｋａ分回路と、１以上の受信信号および
雑音参照信号のそれぞれ所定期間の電力の和を算出する
電力算出回路と、修正係数設定回路に設定された修正係
数と前記受信信記憶回路の出力と前記電力算出回路の出
力と後記減算回路の出力する残差信号とから反響特性パ
ラメータの修正量を算出する修正量算出回路とから構成
される反響消去部と、１以上の雑音源からそれぞれ入力
される雑音参照信号をそれぞれ蓄積するための雑音参り
信号記憶回路と、それぞれの雑音源に対応する雑音特性
パラメータを記憶させるための雑音特性パラメータ記憶
回路と、前記雑音参照信号記憶回路の出力に前記漏音特
性パラメータ記憶回路の特性パラメータを乗じ重畳積分
して雑音消去信号を出力する重畳積分回路と、雑音パラ
メータの修正係数を設定するための修正係数設定回路と
、該修正係数設定回路の出力と前記罪音参照信号記憶回
路の出力と前記電力算出回路の出力と前記残差信号とか
ら雑音特性パラメータの修正量を求める修正量算出回路
とから構成される雑音消去部と、主入力回路から入力さ
れる主入力信号から前記反響消去部および雑音消去部の
前記重畳積分回路の出力の和を減算して雑音信号および
反響信号が消去された残差信号を出力する減算回路とを
備えて、該減算回路の出力する残差信号を伝送路に送出
するように構成したことを特徴とする。

また、他の発明においては、１以上の伝送路チャネルか
ら入力される受信信号をそれぞれ蓄積するための受信信
号記憶回路と、各受信信号の所定期間の電力をそれぞれ
算出する受信電力算出回路と、前記各伝送路チャネルか
ら主入力回路へのそれぞれの反響経路の反響特性パメー
タを記憶させるための反響特性パラメータ記憶回路と、
前記受信信号記憶回路の出力に対応する反響特性パラメ
ータ記憶回路の反響特性パラメータを乗じ重畳積分して
近似反響信号を出力する重畳積分回路と、修正係数設定
回路に設定された修正係数と前記受信信記憶回路の出力
と前記受信電力算出回路の出力と後記減算回路の出力す
る残差信号とから反響特性パラメータの修正量を算出す
る修正量算出回路とから構成される反響消去部と、１以
上の雑音源からそれぞれ入力される雑音参照信号をそれ
ぞれ蓄積するための雑音参照信号記憶回路と、前記各雑
音参照信号のそれぞれ所定期間の電力を算出する雑音電
力算出回路と、それぞれの雑音源に対応する雑音特性パ
ラメータを記憶させるための雑音特性パラメータ記憶回
路と、前記雑音参照信号記憶回路の出力に前記雑音特性
パラメータ記憶回路のパラメータを乗じ重畳積分して雑
音消去信号を出力する重畳積分回路と、雑音特性パラメ
ータの修正係数を設定するための修正係数設定回路と、
該修正係数設定回路の出力と前記雑音参照信号記憶回路
の出力と前記雑音電力算出回路の出力と前記残差信号と
から雑音特性パラメータの修正量を求める修正量算出回
路とから構成される雑音消去部と、主入力回路から入力
された主人力信号から前記反響消去部および雑音消去部
の前記重畳積分回路の出力の和を減算して雑音および　
　　　　　　　　　：１反響信号が消去された残差信号
を出力する減算回路とを備えて、該減算回路の山男する
残差信号を伝送路に送出するように構成したことを特徴
とする。

発明の実施例 次に、本発明について、図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は１本発明の第１の実施例を示すブロック図であ
る。すなわち、伝送路９から入力される受信信号Ｘ（ｔ
）を蓄積する受信信号記憶回路３２と。

反響経路（増幅回路ｌＯ−スピーカ１１−反響経路１２
−マイク１−増幅回路２）の反響特性パラメータＨ４（
ｉ工０．１，２．・・・・・・、トｌ）を記憶させるた
めの反響特性パラメータ記憶回路３４と、受信信号記憶
回路３２の出力に反響特性パラメータ記憶回路３４のパ
ラメータを乗じ重畳積分して近似反響信号Ｕ（ｔ）を出
力する重９に積分回路３Ｂと、受信信号×（ｔ）と雑音
参照信号Ｚ（ｔ）から後述する電力Ｐ（ｔ）を算出する
電力算出回路４２と、修正係数設定回路３３に設定され
た修正係数αと受信信号記憶回路３２の出力と電力算出
回路４２の出力と後記減算回路４３の出力する残差信号
Ｅ（ｔ）とから反響特性パラメータ旧（１）の修正量Δ
旧（１）を算出する修正量算出回路３５とから構成され
る反響消去部と、マイク２ｏから増幅回路２１を介して
入力される雑音参照信号Ｚ（ｔ）を蓄積する雑音参照信
号記憶回路３７と、Ｍ音特性パラメータＣｊ（ｔ）　　
（ただしＪ−１，２，・・・・・・、Ｌ−１）を記憶さ
せるための雑音特性パラメータ記憶回路３８と、雑音参
照信号記憶回路３７の出力に雑音特性パラメータ記憶回
路３８のパラメータを乗じて重畳積分し近似雑音信号Ｇ
（ｔ）を出力する重畳積分回路４１と、雑音パラメータ
の修正係数βを設定するための修正係数設定回路３８と
、修正係数設定回路３８の出力と雑音参照信号記憶回路
３７の出力と電力算出回路４２の出力と差信号Ｅ（ｔ）
とから雑音特性パラメータの修正量ΔＣｊ（ｔ）を求め
る修正量算出回路４０とから構成される雑音消去部と前
記反響消去部とを減算回路４３によって結合し、減算回
路４３はマイクｌから増幅回路２を介して入力される主
入力信号ｙ（ｔ）から前記重畳積分回路３６の出力およ
び前記重畳積分回路４１の出力を減算して雑音および反
響信号が消去された差信号Ｅ（ｔ）を伝送路３に送出す
るように構成する。

次に、本実施例の動作について説明する。マイクＩから
入力され！！！！＠回路２を介して減算回路４３に入力
される主入力信号をＹ（ｔ）　、遠隔地からの受信信号
をＸ（ｔ）、雑音参照信号（話者Ｃおよびスピーカ１１
からの入力は無視される）を２（１）とし、重へ 畳積分回路３６の出力する近似圧ｇ信号をＩＩ（ｔ）　
、　＠畳積分回路４１の出力する近似雑音信号をＧ（ｔ
）とし、反響特性パラメータを旧（ｔ）、そのインパル
ス応答長をＭとする。また、雑音特性パラメータをＣｊ
（ｔ）　とし、そのインパルス応答長をＬとする。添字
ｉ、ｊはそれぞれ各パラメータの要素を示し、ｔｗｏ、
！、２．・・・・・・１Ｍ−１であり、ｊ＝ｏ、１，２
．・・・・・・、Ｌ−１である一０適応時における動作
式は以下のように表される。

Ｅ　（ｔ）　＝Ｙ（ｔ）−１Ｊ（ｔ）−Ｇ（ｔ）　　−
−・・・・・・・・・−（２Ｇ）ΔＨｉ（ｔ）　＝ａ−
Ｅ　（ｔ）・Ｘ（ｔ−ｉ）／’Ｐ（Ｌ）　　−−−（２
１）ΔＣｊ（ｔ）　＝β、Ｅ　（ｔ）・Ｚ（ｔ−ｊ）／
Ｐ（ｔ）　　・・・・・・・・・（２２）ｐ（ｔ）＝　
（’！’（Ｘ（ｔ−ｉ））　２）Ｃｊ　（ｔ）　　＝　
Ｃｕｔ−１）＋ΔＣｊ（ｔ）・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　（２５）’ｉｉ（＋）＝Σ）ｌｉ（ｔ）
　　・Ｘ（ｔ−ｉ）　　　・・・・・・・・・・・・・
・・・・・（２６）’６　（ｔ）　＝換」（ｔ）・Ｚ（
ｔ−Ｄ　　・・・・・・・・・・・・・・・・・・（２
７）よＯ ただしｉ＝０．１．２や・・・・・・、ト１ｊ＝ｏ、１
，２．・・・・・・、Ｌ−１すなわち、本実施例におい
ては、第】２図の従来装置の欠点を克服するために、式
（＋１）、（＋５）の代りに、式（２０）を用いて減算
回路４３で残差信号を求めている。そしてこの残差信号
Ｅ（ｔ）を共通に用いて１反響特性パラメータおよび雑
音時゛性パラメータごとの修正量を制御することにより
主入力信号Ｙ（ｔ）中に混入している反響信号と雑音信
号とを同時に取除くことを可能とし、通話品質上必要な
反響消去量を確保することができる。

なお、本実施例では、学習同定法を用いて各反響特性パ
ラメータの算出を行なっており、修正量算出回路３５お
よび４０には電力算出回路４２および減算回路４３の出
力が共通に入力されているので、前述の式（１２）　　
、　（１Ｂ）の代りに１式（２１）　、　（２２）およ
び（２３）を用いている。これによって収束の安定性が
保証される。なお、修正係数α、βは、学習同定法と同
様に。

Ｏ≦α＝β≦１　　・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　　　　（２８）に設定すればよい、ただし、修正
係数α、βは、０〜ｌの範囲において。

α埼β、　　　　　　　　　　　　　　（２９）であっ
てもよいことは明らかである。

第２図は１本実施例を用いてシュミレーションを行なっ
た結果と、第１０［ｉｎ　、第１２図の従来回路を用い
たシュミレーション結果とを比較する図であり、特性ａ
は本実施例を、特性す、ｃはそれぞれ第１Ｏ図、第１２
図の従来回路の特性を示す、同図から明らかなように、
第１０図に示した反響消去回路だけでは、反響消去減衰
量（ＥＲＩＪ）は約３０ｄＢ８度であり、また、雑音消
去回路と反響消去回路を縦続に接続した第１２図の回路
では、むしろ特性が劣化している０本実施例では、約５
０ｄＢの反響消去減衰量が確保され、通話品質が向上さ
れるという効果がある。

第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック図である
。第１図に示した実施例は、反響信号と雑音参照信号の
電力の差が大きい場合に１反響信号と雑音参照信号を線
形結合した入力信号の自己相関行列の最大固有値と最小
値の比が１よりかなり大きくなる。このように、固有値
の比が１より大きくなると、収束速度が遅くなり、所要
の反響減衰量が得られるまでの時間が長くなることが知
られている（Ｗｉｄｒｏｗ、Ｈ，、ｅｔａｌ、：“Ａｄ
ａｐｔｉｖｅ　ｎｏｉｓｅＣａｎｃｅｌｌｉｎｇ　：Ｐ
ｒ１ｎｃｉｐｌｅｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ
ｓ　”Ｐｒｏｃ、ＩＥＥＥ、８３，１２．ｐｐｌｆ１９
２．Ｄｅｃ　１９７５）、上述の電力差による収束速度
の劣化を改善したのが第３図の回路構成である。

この回路では、受＠信号および雑音参照信号ごとの電力
を用いて、それぞれの信号を正規化することによって上
述の固有値の比を取除いて、収束速度を改善している。

ただし、この正規化に伴なって、それぞれの修正係数に
後述するような制限が生じる。

受信電力算出回路４５は、受信信号Ｘ（ｔ）の所定期間
の電力を算出する回路であり、雑音電力算出回路４７は
雑音参照信号Ｚ（ｔ）の所定期間の電力を算出する回路
であって、修正量算出回路４４は受信電力算出回路４５
の出力と減算回路４３の出力する残差信号Ｅ（ｔ）と受
信信号記憶回路ａ２の出力とから修正Ｉを算出し、修正
量算出回路４Ｂは雑音電力算出回路４７の出力と残差信
号Ｅ（ｔ）と雑音参照信号記憶回路３７の出力とから修
正量を算出する。修正係数設定回路３３に設定する修正
係数をαとし、修正係数設定回路３８に設定する修正係
数をβとすると、この装置の適応時の動作式は以下のよ
うに表される。

Ｅ　（ｔ）　＝Ｙ（ｔ）−Ｕ（ｔ）−（ｉ（ｔ）−・・
−・−・・・・−・（３０）旧（ｔ）＝旧（ト１）＋Δ
旧（１）・・・・・・・・・・・・・・・・・・　（３
ａ）Ｃｊ（ｔ）　＝　Ｃｊ（ｔ−１）＋ΔＣｊ（ｔ）・
・・・・・・・−・・・・・・・・・　（３４）Ｕ　（
ｔ）　＝Σ旧（１）・Ｘ（ｔ−ｉ）　　　・・・・・・
・・・・・・・・・・・・（３５）＜！Ｏ Ｇ　（ｔ）　＝Σｃｊ（ｔ）・Ｚ（ｔ−ｊ）　　　・・
・・・・・・・・・・・・・・・・（３Ｂ）ただしｉ＝
ｏ、１，２．・・・・・・１Ｍ−１ｊ＝ｏ、ｌ、２．・
・・・・・、Ｌ−１上式が第１図の回路の動作式と異な
るところは、式（３１）と（３２）にある、これは、修
正量算出回路および電力算出回路の動作が異なることに
対応している。すなわち、式（３１）および（３２）に
おけるそれぞれ正規化されていることになる。なお、修
正係数αおよびβは、 α；β＝Ｍ：Ｌ　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・　　　（３８）として、各特性パラメータのイン
パルス長に比例して設定することにより、見かけ上受＠
信号および雑音参照電力の間の電力差をなくしている。

これによって、相関行列の固有値の比が取り除かれて収
束速度を改善することができるという効果がある。ただ
し、収束の安定性を保証するために修正係数αとβの和
は１より小さいことが望まし：１ い。

０≦α＋β≦１　　　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・　　　（３９）なお、これらの条件は、入
力信号の大きさに応じた正規化に伴なう修正係数の設定
条件から導いた（藤井、原島、宮用、“周波数サンプリ
ングフィルタを用いた伝送路適応等上器”、電子通信学
会論文誌Ｂ　、　Ｊ８５−８．！３．ｐ、１１？２．昭
和５７年８月参照）、なお、受信電力算出回路４５．雑
音電力算出回路４７に代えて、振幅値等を用いて入力信
号の大きさを求めても良いことは明らかである。

第４図は、エコー消去量の収束特性のシュミレーション
結果を示す図であり、第３図において主入力信号と雑音
参照信号の平均電力を１０：ｌに設定し、各特性パラメ
ータの応答長は４：１に設定し、α＝　０．２．β＝０
．８に設定した場合の収束特性を曲線ａに示す０曲線す
は第１１ｉ１の実施例の収束特性である。最終的なエコ
ー消去量は同じて“′あるが、特性ａの方が特性すより
も迅速に収束することが示されている。

第５図は、Ｗ４４図の回路を多チヤネル構成の反響回路
および複数の雑音源に対して適用した実施例を示すブロ
ック図である。複数の伝送路チャネル９１〜９ｋには、
それぞれ受信信号記憶回路５０、〜５０ｋを対応させて
接続し、受信電力算出回路５５１〜５５にはそれぞれ受
信信号の所定期間の電力を算出する。修正係数設定回路
５１１〜５１ｋには修正係数α凰〜αｋを設定し、修正
量算出回路５３１〜５３にはそれぞれの受信信号等から
修正量を算出する０反響特性パラメータ記憶回路５２．
〜５２にはそれぞれの反響経路の反響パラメータを記憶
しかつ逐次修正する。そして、重畳積分回路５４□〜５
４ｋがそれぞれ受信信号記憶回路５０１〜５０にの出力
に夫々反響特性パラメータ記憶回路５２、〜５２にの出
力を乗じて重畳積分し、それらの出力を近似反響信号和
算出回路Ｂ２によって加算して減Ｘ回路６４に入力させ
る。

一方、複数の雑音源Ｄｌ−Ｄｓから雑音伝達経路４９を
経てＭ散のマイク２Ｑｔ〜２０Ｆｌに入力された雑音参
照信号Ｚｒ（ｔ）はそれぞれ雑音参照信号記憶回路５Ｂ
、〜５６民に記憶され、雑音電力算出回路６１、〜８Ｌ
ａはそれぞれ所定期間の雑音信号の電力を算出する。修
正係数設定回路５７１〜５７民にはそれぞれ修正係数β
亀〜βλが設定されている。修正量算出回路５８１〜５
３駅、雑音特性パラメータ記憶回路５８１〜５日？９重
畳成分回路８Ｇ＋　”８０Ｒ等はそれぞれに対応する修
正量の算出、雑音特性パラメータの修正保持および雑音
消去信号の重畳積分を行なう、　そして、ｊｔｉ）ａ分
団Ｍ８０１〜８０＊　ノ出力ｅ近似雑音信号和算出回路
８３で加算した信号を減算回路８４に入力させる。

Ｗ、算回路６４は、マイク１から入力された主入力信号
ｙ（Ｂから近似反響信号和算出回路６２および近似雑音
信号和算出回路８３から入力された信号を減算して反響
信号と雑音信号を除去した残差信号Ｅ（ｔ）を伝送路３
へ送出する。

今、第にチャネル（ｋ−０，１，・・・・・・、ｋ）の
受信信号をＸ　ｋ（ｔ）、としその近似反響信号をＵｋ
（ｔ）、第にチャネルの反響特性パラメータをＨｋｉ（
ｔ）とし、そのインパルス応答長をＭｋとする。ただし
添字１（ｉ＝Ｑ、１．・・・・・・、　Ｍｋ−１）は反
響特性パラメータの要素を示す、また、第ｒチャネル（
ｒ＝ｏ　、　Ｌ　、・・・・・・、ｒ）の雑音参照信号
を　Ｚｒ（ｔ）　、　、第ｒチャネルの近似雑音信号を
Ｃｒ（ｔ）、第ｒチャネルの雑音特性パラメータをＣｒ
ｊ（ｔ）とし、そのインパルス応答長をＬｒとする。た
だし、添字ｊ（ｊ＝ｏ、ｌ、・・・・・・、　Ｌｒ−１
）は雑音特性パラメータの要素を表す、主入力信号を′
ｆ（ｔ）とし、残差信号を！（ｔ）とすると、適応時に
おける動作式は以下のように表される。

ニ Δｃｒｊ（ｔ）＝βに４（ｔ）・Ｚｒ（ｔ−ｊ）／Σ（
Ｚｒ（ｔ−ｑ））２（４２）％、０ Ｈｋｉ　（ｔ）　−）１ｋｉ　（ｔ−１）＋ΔＨｋｉ　
（ｔ）・・・・・・・・・　（４３）Ｃｒｊ　（ｔ）　
＝Ｃｒｊ　（ｔ−１）　＋ΔＣｒｊ　（Ｌ）　＝　　（
４４））１ｓ−１ Ｕｋ　（ｔ）＝Σ！ｌｋｉ　（ｔ）　・Ｘｋ　（ｔ−Ｄ
　　　−−（４５）−Ａ　　　ご名 ０ｒ（ｔ）　−ΣＣｒｊ　（ｔ）　・Ｚｒ　（ｔ−Ｄ　
　　−・＝−＝（４８）７’６ ただしｉｗＱ、１，２．・・・・・・、　ｌ１ｌｋ−１
ｊ＝０．１．２．・・・・・・、　Ｌｋ−１なお、修正
係数については、 α１：α２：・・・…：αに：β１：β２：・・ｅ・・
・：βに−Ｍｌ：Ｍ２：・・・・−：）Ｉｋ：Ｌｌ：Ｌ
２：・・・・・・：ＬＲ・・・・・・（４７）に　　　
　　　　艮 ＯくΣαに＋Σβｒ＜１　　　・・・・・・・・・・・
・・・・（４８）トλ１　　　　　　ｒ＋１ となるように設定する。

上述は、第３図の実施例を複数チャネルに対して適用し
た例について説明したが、同様な構成によって第１図に
示した実施例を複数チャネルに対して適用することも可
能である。ただしその場合は、上式（４＋）、（４２）
の分母には、共に全体の電力の和を用い、修正係数は、 ０≦αＩ−α２Ｍ・・・＋＋＋署αに 冨β１−β２子・・・・・・＝β尺≦１　・・・・・・
（４９）を用いればよい。

なお、上述の各実施例は、従来からモノラル反響消去回
路に使用されているダブルトークデテクタと同様な制御
回路と組合せて、主入力信号、受信信号、Ｉｌ音参照信
号、送信信号等の大きさに応じて適応制御の動作を変更
したり停止させたすすることによって、ダブルトークデ
テクタと同様な効果を得ることができることは勿論であ
る。

第６図は、本発明を帯域分割型反響消去方式に対して適
用した実施例を示すブロック図である。

空調装置等の発生する室内雑音の周波数特性は、第７図
に示すように、低域周波数に集中している。従って、主
入力信号に混入した低域雑音成分を除去することによっ
て充分な反響消去量を得ることが可能となる（例えば、
昭和５８年度電子通信学会総合全国大会Ｎｏ、２０３４
　　ｒテレビ会議室用エコー消去方式の一検討」参Ｒ）
。

第６図において、アナログ・ディジタル変換器６Ｂおよ
び８７は標本化周波数Ｗで動作するアナログ・ディジタ
ル変換器（Ａ／Ｄ）であり、アナログ・ディジタル変換
器６８は標本化周波数Ｗ／２で動作するＡ／Ｄである。

また、７０．７１は低域フィルタ、　７２　、７３は高
域フィルタ、７４〜７７は低域変換回路である。また、
受信信号低域成分記憶回路８１、　ｔｌｌ正係数設定回
路８２良 ８５、　ｆＥ畳積分回路８８で低域用反響消去部を構成
し，上記同様な９３〜９８で広域用反響消去部を構成す
る．また、同様な８７〜９２は雑音消去部を構成し，低
域残差信号算出回路７３は低域変換回路７４の出力する
低域信号から重畳積分回路８８および９２の出力信号を
減算することによって低域の反響信号および雑音信号を
消去する。低域残差信号算出回路７９の出力する低域残
差信号を共通に使用して上記低域用反響消去部および雑
音消去部を制御することによって低域の反響信号および
雑音信号を充分に消去することができる。減算回路８０
は、低域変換回路７５の出力から重畳積分回路９８の出
力を減算することによって高域の反響信号を消去する。

高域雑音の成分は少ないから、充分な高域反響消去量を
得ることが可能である。そして、帯域変換合成フィルタ
７８で低域および高域の残差信号を合成し、ディジタル
軒アナログ変換回路８８でアナログ信号に変換して伝送
路３へ送出する。

第８図は、トレーニング信号によって反響特性パラメー
タを求めた後に通信を開始するようにした実施例を示す
、一般に、通話信号を利用して反響消去回路を動作させ
る場合は５反響特性パラメータが適応動作して充分な反
響消去量が得られるまでには時間を要するので、あらか
じめトレーニング信号（例えば使用帯域での特性パラメ
ータを容易に求めることができる白色雑音）を用いて反
響パラメータを求める手法が用いられているが、本発明
の装置は、トレーニング信号による動作も可能であるこ
とは当然である。すなわち、第８図において、反響消去
装置６５は第５図に示したものと同一であり、反響消去
部および雑音消去部を含む、切り替えスイッチ１０１１
〜１ｏ１ｋをそれぞれ伝送路チャネル９．−９ｋに挿入
し、トレーニング信号発生回路１００の出力するトレー
ニング信号は２選択スイッチ１０２を介して順次切り替
えスイッチ１０１１〜１０１ｋに印加される０反響消去
装置８５の出力に挿°入された阻止スイッチ１０３はト
レーニング中に反響消去装置８５の出力を伝送路３に送
出させないためのスイッチである。

通信を開始する前に、先ず反響消去部Ｍ６５の雑音消去
部のみを適応動作させて雑音伝達特性パラメータを求め
た後、トレーニング信号発生回路！００からトレーニン
グ信号を送出して第１チヤネルのみに供給してスピーカ
１１．を鳴動させ、反響消去装置８５を適応動作させて
第１チヤネルの特性パラメータを求める。以下同様にし
て順次すべてのチャネルの反響特性パラメータを求める
。その後、切り替えスイッチ１０１□〜１０１におよび
阻止スイッチ１０３を切り替えて通信を開始する。なお
、複数の相互に独立なトレーニング信号発生回路をチャ
ネル数だけ用意すれば、複数のチャネルに独立なトレー
ニング信号を同時に供給することにより、一度で複数チ
ャネルに対する各反響特性パラメータを求めることも可
能である。また、雑音特性パラメータと反響特性パラメ
ータとを同時に求めてもよいことは勿論である。

なお、第８図の反響消去部Ｍ８５に代えて、第１図の反
響消去装置１４８、またはこの回路を多チャチネル構成
に拡大した反響消去装置を使用した場合においても、上
述と同様にしてトレーニング信号によって各パラメータ
を求めることかでさることは勿論である。

なお、上述の各実施例は、すべてディジタル信号処理に
行なわれるが１図面ではアナログ舎ディジタル変換回路
等の記載を省略している。また、例えば第１図の受信信
号記憶回路３２．修正量算出回路３５５反響特性パラメ
ータ記憶回路３４１重畳積分回路３８等で構成する反響
消去部等は１図示のような非巡回型のフィルタ構成では
なく１巡回型のフィルタ構成としてもよいことは勿論で
ある。

発明の効果 以上のように、本発明においては、受信信号を記憶する
受信信号記憶回路と、雑音参照信号を記憶する雑音参照
信号記憶回路とを設け、各受信信号に対する近似反響信
号と、近似雑音信号とを主入力信号から同時に減算した
共通の残差信号を用いて、各チャネルごとにパラメータ
修正量を求めてそれぞれの反響特性パラメータおよび雑
音特性パラメータを逐次修正するように構成したから、
反響信号および雑音信号の消去量を大きくして。

通話品質を向上させることができるという効果がある。

また、受信信号および雑音参照信号の各チャネルごとの
信号を、それぞれの電力を用いて正規化することにより
、受信信号および雑音参照信号の間の電力の差によって
収束速度が劣化することを防止して収束速度を向上させ
ることが可能となる。

なお、本発明の装置は、通話開始に先立って、あらかじ
めトレーニング信号によって、反響特性パラメータを得
るようにすることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示すブロック図、第２
図は上記実施例および従来装置のエコー消去量の一例を
示す図、第３図は本発明の第２の実施例を示すブロック
図、第４図は上記第１および第２の実施例の収束特性を
比較するための図、第５図は上記第２の実施例を多チャ
ネルに拡大した実施例を示すブロック図、第６図は本発
明を帯域分割型反響消去方式に適用した実施例を水子ブ
ロック図、第７図は雑音成分の周波数分布の代表的な一
例を示す図、第８図はトレーニング信号によって特性パ
ラメータを得るようにした実施例を示すブロック図、第
９図は従来の反響消去方式の一例を示す接続図、第１０
図は従来の反響消去回路の一例を示すブロック図、第１
１図は従来の雑音消去回路の一例を示すブロック図、第
１２図は雑音消去回路と反響消去回路を縦続接続した従
来の反響消去装置の一例を示すブロック図である。 図において、１．７：マイク、２，５，８゜１０＝増幅
回路、３．９：伝送路、４．１１：スピーカ、６．Ｉ２
：反響経路、　１３．１４：反響消去回路。 １５：受信信号記憶回路、１８：減算回路、！７：修正
修正用回路、１８二反響特性パラメータ記憶回路、１８
：重畳積分回路、２０４〜２０ス：マイク、２１１〜２
１入：増輻回路、２２．２５：伝達経路、２３．２４　
：雑音伝達経路、２６：雑音編去回路、２７：雑音参照
信号記憶回路、２８二減算回路、２９：修正量算出回路
、３０：雑音特性パラメータ記憶回路、３１二重畳積分
回路、３２：受信信号記憶回路、３３：修正係数設定回
路、３４：反響特性パラメータ記憶回路、　３５．４０
：修正量算出回路、３８．４１：重畳積分回路、３７：
雑音参照信号記憶回路、３８：修正係数設定回路、３９
：雑音特性パラメータ記憶回路、４２：電力算出回路。 ４３：減算回路、４４．４８：修正量算出回路、４５：
受信電力算出回路、４７：雑音電力算出回路、４日：反
響消去装置、４９：雑音伝達回路、５０．〜５０に：受
信信号記憶回路、５１．〜５１に：修正係数設定回路、
５２□〜５２に二反響特性パラメータ記憶回路、５３１
〜５３に：修正量算出回路、５４．〜５４に：ｔｌ−積
分回路、５５、〜５５に：受信電力算出回路、５８１〜
５８ｒ：雑音参照信号記憶回路、５７１〜５７ｒ：修正
係数設定回路、５８、〜５８ｒ：雑音特性パラメータ記
憶回路、５９１〜５９ｒ：修正量算出回路、８０＋　〜
８０ｒ：を畳成分回路、６１１〜８１ｒ：雑音電力算出
回路、８２：近似反響信号和算出回路、Ｂ３：近似雑音
信号和算出回路、８４二減算回路、８５：反響消去装置
、　６Ｂ、８７．８８　＋アナログ令ディジタル変換器
、８３：帯域分割型反響消去装置、？０，７１：低域フ
、イルタ、７２．７３　：高域フィルタ、７４〜７７：
低域変換回路、７８：帯域変換合成フィルタ、７９：低
域残差信号算出回路、８０：減算回路、８１：受信信号
低域成分記憶回路、　８２，８８，９４　：修正係数設
定回路、　８３，９５：反響特性パラメータ記憶回路、
　８４，９０，９８　：修正量算出回路、８５：電力算
出回路、　８Ｂ、９２．９８　：重畳積分回路、８７：
雑音参照信号記憶回路、８８：雑音特性パラメータ記憶
回路、８１：雑音電力算出回路、９３：受信信号高域成
分記憶回路、８７：電力算出回路、９９：ディジタル・
アナログ変換回路、１００：）レーニング信号発生回路
、　１０１：切り替えスイッチ、　１０２：選択ス、イ
ツチ、１０３：阻止スイッチ。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）１以上の伝送路チャネルから入力される受信信号
   をそれぞれ蓄積するための受信信号記憶回路と、前記各
   伝送路チャネルから主入力回路へのそれぞれの反響経路
   の反響特性パラメータを記憶させるための反響特性パラ
   メータ記憶回路と、前記受信信号記憶回路の出力に対応
   する反響特性パラメータ記憶回路の反響特性パラメータ
   を乗じて重畳積分して近似反響信号を出力する重畳積分
   回路と、１以上の受信信号および雑音参照信号のそれぞ
   れ所定期間の電力の和を算出する電力算出回路と、修正
   係数設定回路に設定された修正係数と前記受信信号記憶
   回路の出力と前記電力算出回路の出力と後記減算回路の
   出力する残差信号とから反響特性パラメータの修正量を
   算出する修正量算出回路とから構成される反響消去部と
   、１以上の雑音源からそれぞれ入力される雑音参照信号
   をそれぞれ蓄積するための雑音参照信号記憶回路と、そ
   れぞれの雑音源に対応する雑音特性パラメータを記憶さ
   せるための雑音特性パラメータ記憶回路と、前記雑音参
   照信号記憶回路の出力に前記雑音特性パラメータ記憶回
   路の特性パラメータを乗じ重畳積分して雑音消去信号を
   出力する重畳積分回路と、雑音パラメータの修正係数を
   設定するための修正係数設定回路と、該修正係数設定回
   路の出力と前記雑音参照信号記憶回路の出力と前記電力
   算出回路の出力と前記残差信号とから雑音特性パラメー
   タの修正量を求める修正量算出回路とから構成される雑
   音消去部と、主入力回路から入力される主入力信号から
   前記反響消去部および雑音消去部の前記重畳積分回路の
   出力の和を減算して雑音信号および反響信号が消去され
   た残差信号を出力する減算回路とを備えて、該減算回路
   の出力する残差信号を伝送路に送出するように構成した
   ことを特徴とする反響消去装置。
2. （２）１以上の伝送路チャネルから入力される受信信号
   をそれぞれ蓄積するための受信信号記憶回路と、各受信
   信号の所定期間の電力をそれぞれ算出する受信電力算出
   回路と、前記各伝送路チャネルから主入力回路へのそれ
   ぞれの反響経路の反響特性パメータを記憶させるための
   反響特性パラメータ記憶回路と、前記受信信号記憶回路
   の出力に対応する反響特性パラメータ記憶回路の反響特
   性パラメータを乗じ重畳積分して近似反響信号を出力す
   る重畳積分回路と、修正係数設定回路に設定された修正
   係数と前記受信信号記憶回路の出力と前記受信電力算出
   回路の出力と後記減算回路の出力する残差信号とから反
   響特性パラメータの修正量を算出する修正量算出回路と
   から構成される反響消去部と、１以上の雑音源からそれ
   ぞれ入力される雑音参照信号をそれぞれ蓄積するための
   雑音参照信号記憶回路と、前記各雑音参照信号のそれぞ
   れ所定期間の電力を算出する雑音電力算出回路と、それ
   ぞれの雑音源に対応する雑音特性パラメータを記憶させ
   るための雑音特性パラメータ記憶回路と、前記雑音参照
   信号記憶回路の出力に前記雑音特性パラメータ記憶回路
   のパラメータを乗じ重畳積分して雑音消去信号を出力す
   る重畳積分回路と、雑音特性パラメータの修正係数を設
   定するための修正係数設定回路と、該修正係数設定回路
   の出力と前記雑音参照信号記憶回路の出力と前記雑音電
   力算出回路の出力と前記残差信号とから雑音特性パラメ
   ータの修正量を求める修正量算出回路とから構成される
   雑音消去部と、主入力回路から入力された主入力信号か
   ら前記反響消去部および雑音消去部の前記重畳積分回路
   の出力の和を減算して雑音および反響信号が消去された
   残差信号を出力する減算回路とを備えて、該減算回路の
   出力する残差信号を伝送路に送出するように構成したこ
   とを特徴とする反響消去装置。
3. （３）特許請求の範囲第２項記載の反響消去装置におい
   て、前記各修正係数設定回路に設定されたすべての修正
   係数の和は１以下であり、かつ各修正係数は、それぞれ
   対応する特性パラメータのインパルス応答長に比例した
   値に設定されたことを特徴とするもの。
4. （４）特許請求の範囲第２項または第３項記載の反響消
   去装置において、トレーニング信号発生回路と、該トレ
   ーニング信号を反響経路に送出するための切り替えスイ
   ッチと、伝送路への送出信号を阻止するための阻止スイ
   ッチとを備えて、通信に先立って雑音特性パラメータと
   反響特性パラメータの算出を行なうことを可能とした反
   響消去装置。