JPS613536A

JPS613536A - 反響信号打消し装置

Info

Publication number: JPS613536A
Application number: JP12369884A
Authority: JP
Inventors: Shigenobu Minami; 重信南; Takashi Kamitake; 孝至神竹
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1984-06-18
Filing date: 1984-06-18
Publication date: 1986-01-09

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】〔発明の技術分野〕り発生する音響結合により生ずるハウリングを防止する
反響信号打消し装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

受話器を用いずに、スピーカーから拡声された音で通話
できる拡声電話機は、通話中にも両手が自由に使え大変
便利なものであり、特に、近年注目されている会議電話
においては不可欠になると考えられる。

この拡声電話は、受話音をアンプで増幅してスピーカー
に与えるため、スピーカーから出た音がマイクで拾われ
、送話アンプで増幅され、この信号が、ノ・イブリッド
コイルで発生する側音等で再び受話アンプに入力する事
による信号のループが生じる。したがって、単にマイク
、スピーカー。

アンプで拡声電話機を構成すると、この信号のループに
よりＩ・ウリングが発生し、通話が不可能となってしま
う恐れがある。

従来、このハウリングを防止するため、送話時には受話
側に、受話時には送話側に損失を挿入して、このループ
を断つボイス・スイッチ方式が、拡声電話用として広く
用いられて来た。しかし、この方式は、通話路のいずれ
かに損失が入るため同時通話が不可能である。損失の切
り替え時に話者に不自然なスイッチ感を与える、といっ
た欠点を有していた。

一方、ディジタル信号技術の進歩により、エコー−キャ
ンセラーがＬＳＩ等により比較的容易（＝実現される様
になり、ボイス・スイッチ方式に代わる技術として注目
されてきた。

このエコー・キャンセラーは、第１図鑑：示す様に拡声
電話ζ二おいては、マイクに入力する信号ａｈ）　＋　
Ｙ（ｔ）のうち、スピーカーかｉ出て壁等で反射した信
号ｙ（ｔ）のみを打ち消すため、すでに述べた様な信号
のループがスピーカー、マイク間で断たれる事となりハ
ウリングを防止できる。したがって、このエコー・キャ
ンセラーを用いれば、通話路に損失を入れる必要が無く
なる為、ボイス・スイッチ方式に比較して、棗好な通話
品質が得られるのである。

このエコー・中ヤンセラーは例えば第２図の様に構成で
きろう同図において、トランスバーサルフィルタ２０１は、ス
ピーカーからの信号、　（１）が、反射によりｙ（１）
となる伝達関数（これを反響路の伝達関数と称する）と
近似特性を持つフィルタ（このフィルタを擬似反響路と
称する）であり、一般に前記伝達関数のインパルス応答
と近似のタップ係数を有するトランスバーサルフィルタ
（；より構成される。

この回路で、信号ｘ（ｔ）により、反射信号ｙ（ｔ）の
近似である擬似反響信号ｙ　（ｔ）を生成し、マイク入
力信号ｙ（ｔ）　＋　ｎ（ｔ）より、減算器２０２で９
（ｔ）（中ｙ（ｔ））を差し引く事により、反響信号ｙ
（＊）のみを打消し真の送話信号、（１）を抽出する。

ここで、トランバーサルフィルタ２０１のタップ係数は
、スピーカーからの信号ｘ（ｔ）と、減算器２０２の出
力信号、（１）とにより、例えば学習同定法といった、
広く知られた学習アルゴリズムにより逐次的に求められ
る。図中、推定回路２０８が、このタップ係数をフィル
タ２０１より入力し、学習同定法に従い、修正を加え、
再びフィルタ２０１にもどす、これを逐次的に行う事に
より、最終的（ニドランスバーサルフィルタのタップ係
数が、反射信号の伝達関数のインパルスら答の近似とな
る様にする。

なお、このタップ係数の推定は、マイク入力が反射信号
ｙ（ｔ）の時のみ行う必要がある。さもないと、送話信
号、（１）により反射信号ｙ　（ｔ）がマスクされ、タ
ップ係数の推定が不正確になる。そのため、ダブルトー
クディテクタ２０４は、マイク入力信号ｎ（ｔ）　十ｙ
（ｔ）と、受話信号、（１）との電力を比較し、ｎ（ｔ
）　＋　ｙ（ｔ）の電力が１．（’ｔ）の電力の一定値
減少した値より大きい時は、送話信号、（１）が存在す
ると判断し、推定回路２０３のタップ係数更新を禁止す
る。

〔背景技術の問題点〕

上述の様シーエコー・キャンセラーは拡声電話のハウリ
ング防止に有効な技術であるが、なお、以下の様な問題
点を有しているため、実用上の障害となっている。

その問題点は、拡声電話が設置される部屋の反響路特性
によって、エコー・キャンセラーの打消能力が大巾に異
なる事゛に起因する。すなわち、エコー・キャンセラー
の打消可能な反響路のインパルス応答長には、エコー・
キャンセラーのタップ長による制約があり、一方、残響
の長い卸屋では、このタップを上回るインパルス長とナ
リ、エコー・キャンセラーの打消能力の減少を招く。

これは、残響時間が短い部屋を基準ζニエコー・キャン
セラーのタップ数を設定し、残響時間の長い部屋に設置
した時にはハウリングの原因となり、逆に、残響時間の
長いｓＩｌを基　にタップ数を設定すれば、不経済とな
ってしまった。

〔発明の目的〕

本発明は、上述の問題点に鑑みなされたもので、どの様
な残響時間の部屋に置かれても、ハウリングを発生せず
、高品質な通話が提供でき、さらに経済的な拡声電話を
提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明は、通話に先だってトレーニング信号を反響路に
送出して、タップ係数の初期設定を行い、その後、通常
の通話の音声にて常時、推定を行うエコｍ−キャンセラ
ーζ；おいて％　　トＶ−工７グＭ了時点のエコー・キ
ャンセラーの打消能力を測定し、この結果をもとに、エ
コー・キャンセラーと併用するボイス・スイッチの挿入
損失の特性を設定することを特徴とする。

〔発明の効果〕

従って、本発明を用いれば、会議室の音響特性に応じて
、反響信号の打消を、ボイス・スイッチとエコー・キャ
ンセラーで分担して行う事ができるので、どの様な室内
に置かれても、常にハウリングを発生せず、高品質の通
話が可能な拡声電話が構成できる。

〔発明の実施例〕

第３図に実施例を示し、以下、詳細に説明する。

同図において、拡声通話スイッチ８１２がオンされる事
によりシステムが起動する。

この時、制御回路８１５は、スイッチ８０４を制御し、
トレーニング信号発生器８０２で生成したトレーニング
信号を、アンプ８ｏ５．スピーカー８０６を経て室内に
送出する。このトレーニング信号の反響信号は、マイク
８１４で検出され、アンプ８１８で増巾された後、エコ
ー・キャンセラー８０９に入力される。

エコー・キャンセラー８ｏ９は、こレラ、トレーニング
信号と、その反響信号から高速に反響路を推定し、一定
時間後には、エコー・キャン上２−内に、反響路に近似
した擬似反響路が形成され、反響信号の打消しが始まる
。

ここで、エコー・キャンセラーのタップ係数が、反響路
のインパルス応答より、短い場合には、打消量が減少し
、ハウリングを引起す。

このハウリングを防止するために、損失量決定回路８０
８は、トレーニング終了時直前のエコー・キャンセラー
残差信号電力を測定し、これを基に、挿入損失８０１．
８１１の損失量を、残差信号電力が大なる時は、大きく
し、小さい時は小さくして、エコー・キャンセラーの打
消量と、挿入損失量でハウリングが発生しない様にする
。

以上は、挿入損失を単なるアッテネータ、損失量決定回
路を簡単なレベル検出回路を用いる場合であるが、室内
の音響特性によっては、ある特定の帯域の打消量が減少
する場合がある。以下はトレーニング信号として白色雑
音を用いた時に挿入損失に周波数特性を持たせ、さらに
、きめ細かな制御を行い、挿入損失量を軽減するもので
ある。

第４図は、この場合の挿入損失回路で、例えば０．８〜
３．４ＫＨｚの音声帯域を、いくつかに分割するバンド
パスフィルタ４０１と、その対応する帯域の信号の損失
を制御するアッテネータ４ｏ２、およびこれら全アッテ
ネータの出力を加算する加算器４０８から成る。

前記アッテネータの損失量は、損失量決定回路８０８を
、第６図の様に構成した回路で、例えば、決定する。

第６図のバンドパスフィルタは、第４図のバンドパスフ
ィルタと同じ特性を有するものでトレーニング終了直前
に各々のフィルタ出力をレベル検出回路５０１でレベル
検出して、残差信号の周波数特性を調べ、この出力Ｃ１
〜ＣＮをもって、挿入損失の周波数特性を決定する。

この損失量決定回路は、トレーニング系列が、チャープ
系列の時には、さらに簡単化できる。

チャープ系列信号は、第６図に示す様に、周波数を、例
えば高域→低域といったようにスイープするものである
ため、チャープ信号の開始からの経過時間が周波数に対
応する。

したがって、第７図に示す様に残差信号入力をレベル検
出回路８０１でレベル検出し、時間で切替えるスイッチ
８０２で０１〜ＣＮに振分ける事で可能になる。

第８図は、この動作の概要を示したもので、（、）は残
差信号、（ｂ）はレベル検出出力である。同図より、Ｃ
Ｎ−□、ＣＮ　のタイミングでは、残差信号が大きいた
め（すなわち、低域の打消が悪い）自動的にＣＮ−１ｃ
Ｎの値が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は拡声電話の構成を示す図、第２図はエコー・キ
ャン七う−の構成を示す図、第８図は本発明の一実施例
を示す図、第４図は挿入損失回路（周波数可変アッテネ
ータ）を示す図、第５図は損失量分析回路（周波数分析
回路）を示す図、第６図はチャープ系列信号の波形図、
第７図はトレーニング信号にチャープ系列信号を用いた
場合の損失量決定回路を示す図、第８図は損失決定の概
要を示す図である。８０１・・・損失回路８０７・・・送受判定回路３０８・・・損失量決定回路代理人　弁理士　則　近　憲　佑　（ほか１名）第　　
１　図第　　２　図第　　４　図第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）トレーニング信号と受信々号を選択して反響路に
送出する選択回路と、前記選択回路より送出する反響路
入力信号を入力し真の送信々号と反響信号からなる送信
々号から前記反響信号のみを除去するフィルタと、前記
反響路の特性を推定し、前記フィルタの係数を設定する
反響路推定回路と、送受を判定する判定回路と、前記判
定回路の出力をもとに、受信々号と送信々号の少なくと
もいずれか一方に損失を与える損失回路と、前記、選択
回路において、トレーニング信号を選択している時に、
前記、フィルタの出力をもとに、前記損失回路の損失量
を決定する損失量決定回路を有する事を特徴とする反響
信号打消し装置。
（２）前記、損入損失は、周波数特性を有し、その特性
は、前記、フィルタ出力信号の周波数成分により決定す
る事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の反響信号
打消し装置。
（３）前記、トレーニング信号は、チャープ系列信号で
、前記挿入損失の特性の設定は、前記残差信号のあらか
じめ定めた少なくとも１点のタイミングのレベルにより
決定する事を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の反
響信号打消し装置。