JPS6113416B2 - - Google Patents

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JPS6113416B2
JPS6113416B2 JP16011080A JP16011080A JPS6113416B2 JP S6113416 B2 JPS6113416 B2 JP S6113416B2 JP 16011080 A JP16011080 A JP 16011080A JP 16011080 A JP16011080 A JP 16011080A JP S6113416 B2 JPS6113416 B2 JP S6113416B2
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JP
Japan
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JP16011080A
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Kenzo Takahashi
Takashi Sakamoto
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Priority to FR8121047A priority patent/FR2495410B1/fr
Priority to NL8105146A priority patent/NL8105146A/nl
Priority to DE19813145419 priority patent/DE3145419A1/de
Publication of JPS5784633A publication Critical patent/JPS5784633A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • H04B3/237Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers using two adaptive filters, e.g. for near end and for end echo cancelling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は電話回路で生ずるエコーを、送話者の
通話信号からフイルタを用いて合成した擬似エコ
ーで相殺消去し、エコーのない電話回線を提供す
る反響消去装置に関する。 周知のように2線式伝送路と4線式伝送路を2
線4線変換器により結合して成る電話回線におい
ては、主として2線部分の加入者側を見たインピ
ーダンスと2線4線変換器内の平衡回路網のイン
ピーダンスとの間の不整合に起因して4線部分の
受話信号の一部が送話側へ漏洩し、遠端の通話者
に帰還してエコーとして感知される。4線部分の
伝搬遅延が長くなるとエコーは送話後しばらく時
間を経て感知されるので、通話が非常に困難とな
る。反響消去装置はこのような問題を解決するた
めベル研究所のSondhiらによつて提案された方
法で、受話信号を入力とするトランスバーサルフ
イルタの出力でエコーを擬似し、この擬似エコー
を符号反転して送話路へ挿入することにより、近
端の通話者の送話信号は送話路を通過するが、遠
端の通話者のエコーは相殺消去されて送話路を通
過しないようにしたものである。反響消去装置の
受話路を通過した受話信号は2線4線変換器を経
由し同装置の送話路にエコーとして到達するまで
に、伝送路の伝搬遅延と、主として2線4線変換
点でのインピーダンス不整合に起因する時間軸上
の波形の拡散を余儀なくされる。然るに従来の反
響消去装置は種々文献に見られるように送話路、
受話路の各入出力端子対を有する4端子対回路で
あるが、カスケード接続或は並列接続等によつて
回路規模を増大することはできない。従つて上記
伝搬遅延や波形拡散の生じ得るいろいろな量に対
処するためには反響消去装置の回路規模、特にト
ランスバーサルフイルタならびにその制御系の回
路規模を最悪ケースに対処し得るよう決定する必
要があり、反響阻止装置等他の反響抑圧手段に比
較し、著しく大形化して、経済性ならびに形状の
点で劣るという欠点があつた。 本発明はこの欠点を除去するため、トランスバ
ーサルフイルタのタツプ付き遅延線に相当する回
路の最終タツプ、タツプ係数決定のためのたたみ
こみ積分回路、除算器、自乗加算器等に入力或は
出力端子を設け、これらの入出力端子と送話路お
よび受話路の入出力端子の相互接続により、回路
の動作速度を変えることなく同一構成の反響消去
装置が多段接続できるよう反響消去装置の単位回
路を構成したもので、以下図面について詳細に説
明する。 第1図は本発明の実施例であつて、1,2は各
送信入出力端子、3,4は各々受信入出力端子、
5はタツプ付き遅延線或はこれに相当する回路、
6,7,8,9,10は各々第1、2、3、n、
(n+1)タツプの係数荷重のための重算器、1
1,12は加算器、13は減算器、14は第1タ
ツプ荷重後の出力端子、15は第(n+1)タツ
プの出力端子、16は加算器12の入力端子、1
7,18,19,20,21は各々たたみこみ演
算を行うための乗算器、22,23,24,2
5,26は各々乗算器17,18,19,20,
21の演算結果を蓄積するアキユムレータ、27
はたたみ込み演算の係数入力端子、28,29,
30,31,32は各々第1、2、3、n、(n
+1)タツプの出力を自乗する乗算器、33は乗
算器29,30,31,32の各出力を加算する
加算器、34,35は加算器33の入力端子、3
6は乗算器28の出力端子、37は加算器33の
出力端子、38は除算器、39は除算器38の分
子を与える入力端子、40は除算器38の分母を
与える入力端子、41は除算器38の除算結果を
与える出力端子である。第1図の回路の特徴は
1,2,3,4の他に14,15,16,27,
34,35,36,37,39,40,41の各
入出力端子を設けた点にあり、その動作は次のよ
うに説明される。反響消去の対象となる伝送信号
の帯域幅をWとすると、標本化定理により、伝送
信号はNyquist間隔T=1/2W毎にサンプリングさ れた値から再現できるので、以下の説明では
Nyquist間隔毎にサンプリングされた値を用いる
こととする。端子3への受信入力をxk(kは整
数)、22,23,24,……,25,26の各
出力をh0,h1,h2……,ho-1,ho、加算器11
の出力をzkとすると、遅延線5の各出力タツプ
には信号xk,xk-1,xk-2,……,xk-o+1,xk-
oが現れているから、 と表される。端子3の入力は端子4より外部の伝
送路に送出され、2線4線変換器を経由して送信
側の端子1に入力され、減算器13の減算を減て
端子2より出力されるものとし、端子1の入力を
kとする。 第2図は第1図の回路の動作を説明するための
図であつて、42は第1図の回路全体、43は受
信出力端子4から送信入力端子1に至る伝送路と
2線4線変換器等からなる外部の伝送路である。 その他の符号は第1図のものと同じである。 第2図に示すように第1図の反響消去回路(単
位回路)を単独で使用する場合の各端子間の外部
結線は、送信出力ekを被除数として除算器38
へ入力するため端子2と端子39とを外部短絡
し、乗算器6の出力hpkを加算器12に入力す
るため端子14と端子16とを外部短絡し、加算
器33からの出力
【式】を除数として除算器 38に入力するため端子37と端子40とを外部
短絡し、除算器38の出力
【式】を乗算 器17〜21に入力するために端子41と端子2
7とを外部短絡し、自乗器28の出力xk を加
算器33に入力するために端子36と端子35を
外部短絡する。 受信入力端子3にxk送信入力端子1にyk
各々入力されると、端子2の送信出力ekは、 ek=yk−(zk+hpk) (2) となる。信号yk中に近端通話者の送話信号が含
まれないときには、反響消去が完全となるek
0が望ましい状態である。ekを零に近似させる
アルゴリズムの一つは最小自乗法であり、これに
よればタツプ荷重係数hiに対する補正量をΔi
とすれば、 であり、受信入力xiが時間(nT)以内に十分に
ランダム信号と見なし得る破形を有する場合は式
(3)の近似解として時点kTにおいて、 となることが知られている。即ち、各サンプリン
グ点毎にhiを(hi+Δi)へ変えればたたみ込み
積分によりekは零に近づく。式(4)の分母におけ
る(n+1)項の自乗演算は第1図の自乗器2
8,29,30,……,31,32で行なわれ、
また端子35と端子36が接続されているのでそ
れらの和が加算器33によつて演算され、その出
【式】は端子37に現れる。除算器38 は、端子2と端子39の接続によりekが被除数
として入力され、また端子37と端子40の接続
により式(4)の分母の演算結果が入力されるので、
その出力の端子41にはタツプ荷重係数修正量に
対する倍率を表わす量である が出力される。その出力は端子41と端子27と
の接続により乗算器17〜21へ与えられ、もう
一つの入力である遅延線のタツプ出力xk-j(即
ち、xk,xk-1,……,xk-o+1,xk-o)と乗算
されて、タツプ荷重係数修正量Δi(即ち、Δ
,Δ,Δ,……,Δo-1,Δo)が得られ
る。これらの乗算結果がアキユムレータ22〜2
6にて積分される結果、アキユムレータ22〜2
6の出力はそれぞれ次のサンプリグ点で式(1)、(2)
の演算を行なうための各タツプの荷重係数hi
((k+1)T)=hi(kT)+Δi(kT)〔但し、i
=0、1、2、……、n−1、n〕(即ち、h0
h1,……,ho-1,ho)を与える。第1図の回路
は第2図のような外部の配線接続によりこのよう
な動作をするから、端子3に適当な受信入力が加
えられても、端子2に現われるエコーの量ek
補正の結果零に接近し、反響消去が達成される。 第3図は本発明の反響消去装置の単位回路を多
段に接続した一実施例を示すものであつて、4
2,42′,42″はそれぞれ単位回路で、それぞ
れのタツプ付き遅延線5のタツプ係数を{hi1
i=0、1、2、……、n}、{hi2;i=0、
1、2、……、n}、{hi3;i=0、1、2、…
…、n}とし、それぞれの加算器12の出力をz
k1,zk2,zk3とし、端子2″に現われる送信出力
をekとすると、 ek=〔{(yk−zk1)−zk2}−zk3〕 (5) である。然るに端子36と35、14と16、2
と1′、15と3′、2′と1″、15′と3″、37
と34′、37′と34″、41″と27″と27、
2″と39″、37″と40″がそれぞれ短酪されて
いる場合には、 と表わされる。式(5)、(6)、(7)から 但し〔 〕はガウス記号とする。 一方、端子34′,34″を通して、各単位回路
42,42′,42″に内蔵されている第1図の加
算器33に相当する各回路の出力は次々と加算さ
れる結果、端子37″に現われる出力Dkとなる。端子39″には式(5)のekが加えられらる
から端子41′に現われる出力Δkは Δk=e/D となるΔkなる出力端子は端子27,27′,2
7″を通して第1図の乗算器17,18,19,
……,20,21に相当する乗算器に分配され、
同じく第1図のアキユムレータ22,23,2
4,……25,26に相当する積分機能により、
第1図のタツプ付き遅延線5に相当する単位回路
42,42′,42″の各回路のタツプ係数hij
(kT)は、 hij((k+1)T)=hij(KT)+Δij(kT) (11) ここに である。式(12)と式(3)は互いに項数が異なるのみで
あるから、第3図の構成によつて送信出力端子
2″に現れる出力ek1即ち端子3への受信入力xk
に対するエコーの振幅は零に収れんする。以上の
説明では第1図の回路を3個縦続接続する場合を
示したが第3図の形式によつて第1図の回路をm
個接続する場合も同様である。また端子1に加え
られる送信入力が端子1に代わりに端子1′、或
は端子1″に加えられても、式(8)と同じ演算が実
行できる。 受信入力出力xk、送信入力yk、送信出力端子
に現れる残留消去誤差ekの間の関係が第3図の
回路と等価な回路は第1図の回路で回路5の規模
を3倍に増大させ第2図の接続を施すことによつ
ても得られるが、このような単一のm倍の大規模
回路に比較し第3図の如く小規模の単位回路をm
個縦続接続して成る回路は (1) 演算が各単位回路で並例に行われるので、回
路全体の演算速度は各単位回路の演算速度と同
一でよく、単一大規模回路の1/mで済む。従
つて低速演算処理が可能である。 (2) 種々の所要回路規模に対し、単位回路の縦続
接続によつてアダプテイブに対処することがで
きる。 等の特徴を有している。 また第1図、第2図、第3図では単位回路間の
接続関係を明確にするため、接続すべき互いに独
立な情報の入出力端子をすべて空間分割によつて
表示したが、これらの端子のいくつか或は全部を
時分割的に共通使用し、物理的な端子数を減らし
た構成も可能である。例えば第1図において端子
16,39,40,27,34,35を1個の入
力端子に端子15,14,41,37,36を1
個の出力端子にそれぞれ結線し各入出力端子を時
分割的に使用することができる。 以上説明したように本発明によれば、同一構成
の反響消去単位回路を縦続接続することにより、
種々の所要回路規模を満たす反響消去装置を容易
に構成することができるから、反響消去装置の
LSIを作成する際に格段の効果が得られる。 即ち、LSIは一般に、 (1) 演算速度が低ければ低い程、 (2) 回路規模が小さければ小さい程、 小形化、高信頼化、歩留り向上を図ることがで
き、 (3) 需要が多ければ多い程、低価格化を図ること
ができるという性質を有し、本発明はこれらの
条件すべてに適合しているから、本発明により
LSIを構成すれば、通信方式上の要求に適応し
た任意の回路規模の、低価格にして高品質の
LSI化反響消去装置を得ることができる利点が
ある。このような利点が既知の接続構成で得ら
れないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例であり、第2図は第1
図の回路の動作を説明するための接続構成図であ
り、第3図は本発明の他の実施例である。 1,1′,1″……送信入力端子、2,2′,
2″……送信出力端子、3,3″,3″……受信入
力端子、4,4′,4″……受信出力端子、5……
タツプ付き遅延線、6〜10,17〜21……乗
算器、11,12,33……加算器、13……減
算器、14……第1タツプ荷重出力端子、15…
…第n+1タツプ出力端子、16……12の入力
端子、22〜26……アキユムレータ、27……
係数入力端子、28〜32……自乗器、34,3
5……加算器33の入力端子、36……自乗器2
8の出力端子、37……加算器33の出力端子、
38……除算器、39……除算器38の分子入力
端子、40……除算器38の分母入力端子、41
……除算器38の出力端子、42,42′,4
2″……単位回路、43……外部の伝送回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 受話路を通過する信号を入力とするタツプ付
    き、遅延線5と、 各タツプの出力にタツプ荷重係数h0,h1,……
    oを乗ずる荷重乗算器6〜10と、 該荷重乗算器6〜10の出力を加算する加算器
    11,12と、 前記加算器11,12の出力が前記受話路を通
    過する信号に対するエコーとして送話路に生ずる
    信号を最小自乗近似する如く、前記荷重乗算器の
    乗ずる前記タツプ荷重係数を生成する制御回路1
    7〜26,28〜32,33,38であつて、前
    記遅延線5の各タツプの出力をそれぞれ自乗する
    自乗器28〜32、前記自乗器28〜32の出力
    を加算する加算器33、および送信出力ekを該
    加算器33の出力によつて除算し、タツプ荷重係
    数修正量に対する倍率を表わす信号を出力する除
    算器38と、前記遅延線の各タツプ出力に前記除
    算器38の出力を乗じてタツプ荷重係数修正量Δ
    iを出力する乗算器17〜21と、該乗算器17
    〜21の出力を遂次累算しタツプ荷重係数を出力
    する回路22〜26とを有する前記制御回路と、 前記加算器11,12の出力を送話路の信号に
    対して減算する減算器13と を具備する反響消去装置において、 前記遅延線の最後のタツプからの出力と、前記
    遅延線の最初のタツプに対応する荷重乗算器6か
    らの出力と、前記除算器38からの出力と、前記
    最初のタツプに対応する自乗器28からの出力
    と、前記最初のタツプ以外の自乗器28の出力を
    加算する加算器33からの出力とをそれぞれ空間
    分割的にまたは時分割的に出力可能な外部出力端
    子15,14,41,36,37、および 前記加算器12への入力と、前記除算器38へ
    の入力と、前記加算器33への入力と、前記タツ
    プ係数修正のための乗算器17〜21への入力と
    を、それぞれ空間分割的にまたは時分割的に行な
    うことの可能な外部入力端子16,39,40,
    34,35,27を設けたことを特徴とする反響
    消去装置。
JP16011080A 1980-11-15 1980-11-15 Echo eraser Granted JPS5784633A (en)

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FR8121047A FR2495410B1 (fr) 1980-11-15 1981-11-10 Annuleur d'echo
NL8105146A NL8105146A (nl) 1980-11-15 1981-11-13 Echo-elimineringssysteem.
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CN100389309C (zh) * 2005-06-30 2008-05-21 长沙三德实业有限公司 两层式周边等温定温量热仪

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