JPS62176337A - 適応形エコ−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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ダブルトーク検出回路（双方向通話検出回路
）を有する適応形エコーキャンセラ（適応形反響消去装
置）に関するものである。

［従来の技術］ 従来、このような分野の技術としては、特開昭５８−１
２３２４０号公報、及び特開昭５１−１１３１３号公報
に記載されるものがあった。以下、その構成を図を用い
て説明する。

第２図は従来の適応形エコーキャンセラの一構成例を示
すブロック図である。

第２図において、１は送受話器であり、この送受話器ｌ
には送受信信号を分岐するハイブリッド結合器２が接続
され、該ハイブリッド結合器２を介して送受話器１と送
信側伝送路３及び受信側伝送路４とが接続される。ハイ
ブリッド結合器２における受信側から送信側への信号の
回り込みを消去するために、送信側伝送路３と受信側伝
送路４との間に適応形エコーキャンセラ５が接続されて
いる。この適応形エコーキャンセラ５はディジタル信号
を処理する回路構成になっているため、該エコーキャン
セラ５の入出力側にはアナログ信号をディジタル信号に
変換するＡ／Ｄ変換器６，７、およびディジタル信号を
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換塁８．９が接続され
ている。

適応形エコーキャンセラ５は、減算器１０、適応形ディ
ジタルフィルタ（ＡＤＦ）　１１、及びダブルトーク検
出回路１２を備えている。減算器１０は、Ａ／Ｄ変換器
６でディジタル変換されたエコー信号ｙと、適応形ディ
ジタルフィルタ１１の出力である疑似エコー信号９との
差分をとってその推定誤差信号（以下、単に誤差信号と
いう）ｅを出力する回路である。適応形ディジタルフィ
ルタ１１は、Ａ／Ｄ変換器７でディジタル変換された受
信信号Ｘと誤差信号ｅとを入カレ、その入力信号に基づ
き誤差信号ｅを零に近づけるような適応制御を行なう回
路であり、例えば遅延累子、乗算器及び加算器で構成さ
れている。

ダブルトーク検出回路１２は、エコー信号ｙの信号レベ
ルＬｖを検出するレベル検出回路１３と、受信信号Ｘの
信号レベルＬ×を検出するレベル検出回路１４と、信号
レベルＬｖ　とＬＸの比較を行ない適応形ディジタルフ
ィルタ１１の適応制御を一時的に停止させるための検出
信号Ｃを出力する比較回路１５とで構成されている。

以上の構成において、近端話者Ｎが送受話器ｌから信号
を発生していない場合、適応形ディジタルフィルタ１１
はエコー信号ｙを消去するための適応制御を行って誤差
信号ｅを零にするように動作する。

近端話者Ｎが送受話器ｌから信号を発生する（すなわち
、ダブルトーク状態になる）と、その信号がＡ／Ｄ変換
器６でディジタル変換された後に二゛コー信号ｙに重畳
される。すると、ダブルトーク検出回路１２のレベル検
出回路１３．１４がそれぞれ送信側および受信側の信号
レベルＬν　、ＬＸを検出するため、比較回路１５では
信号レベルＬｙがＬＸに比べて所定値以上に大きくなっ
たことを検出し、その検出信号Ｃを適応形ディジタルフ
ィルタ１１に与える。これにより、適応形ディジタルフ
ィルタ１１の適応制御動作は一時的に停止される。

ここで、特開昭５８−１２３２４０号公報の技術では、
レベル検出回路１３．１４が、一定期間における入力信
号の２乗和を出力する回路で構成されている。

このレベル検出回路１３．１４において、例えば入力で
ある受信信号Ｘと出力である信号レベルＬ×との関係は
、次式のようになる。

但し、ｎＴ、　（ｎ−４）Ｔ　；信号のサンプル時刻こ
れに類似する関係式としては、例えば次のようなものも
ある。

Ｌｘ（ｎ＋）−α（Ｘ　（ｎ　Ｔ　）　）÷（１−α）
　Ｌｘ（（ｎ−＋）Ｔ）・・・（２） 但し、０くαく１ ・・・（４） 但し、０くαくｌ また、特開昭５１−１１３１３号公報では、各レベル検
出回路１３．１４の入力側にそれぞれバンドパスフィル
タを設置し、これらバンドパスフィルタ、レベル検出回
路１３．１４及び比較回路１５からなる単位ダブルトー
ク検出回路を複数個設け、信号の帯域を複数個のサブバ
ンドに分割してそれぞれのサブバンド信号に対して前記
各単位ダブルトーク検出回路を用いる技術が開示されて
いる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、上記構成の適応形エコーキャンセラでは
、次のような問題点があった。

特開昭５８−１２３２４０号の技術では、（１）弐〜（
４）式でも明らかなように、積分効果によってＮが大き
いほど、あるいはαがＯに近いほど、信号Ｘ。

ｙの変化に比べて信号レベルＬｘ、Ｌｙの変化が緩やか
となる。そのため、ダブルトークが発生してエコー信号
ｙが急増しても信号レベルＬＶが増大するためには時間
がかかり、ダブルトークの検出が遅れ、通話品質が劣化
するという問題点があった。

また、特開昭５１−１１３１３号の技術では、レベル検
出回路１３．１４の入力側に設置されたバンドパスフィ
ルタによる信号遅延のために、同じくダブルトークの検
出が遅れ、通話品質が劣化するという問題点があった。

本発明は前記従来の技術が持っていた問題点のうち、ダ
ブルトーク検出の遅れによる通話品質の劣化の点につい
て解決した適応形エコーキャンセラを提供するものであ
る。

Ｅ問題点を解決するための手段］ 本発明は前記問題点を解決するために、エコー信号とそ
れに近似させた疑似エコー信号との差分をとって誤差信
号を出力する減算器と、受信信号及び前記誤差信号を入
力し該誤差信号を零に近づける適応制御を行なって前記
疑似エコー信号を出力する適応形ディジタルフィルタと
、前記受信信号及びエコー信号に基づきダブルトークを
検出して前記適応制御を一時的に停止させるダブルトー
ク検出回路とを備えた適応形エコーキャンセラにおいて
、前記ダブルトーク検出回路を、前記受信信号及びエコ
ー信号のデータを蓄積すると共に該エコー信号を所定時
間遅らせて前記減算器に与えるシフトレジスタと、この
シフトレジスタに蓄積されたデータを分析するファース
トフーリエ変換回路と、このファーストフーリエ変換回
路で分析されたデータのレベル比較を行なってダブルト
ークを検出するレベル比較回路とで構成する。

さらに、前記遅延時間とほぼ同一の遅延時間を有しその
遅延時間だけ前記受信信号を遅らせて前記適応形ディジ
タルフィルタに与える遅延回路を設けたものである。

［作　用］ 本発明によれば、以上のように適応形エコーキャンセラ
を構成したので、シフトレジスタ及び遅延回路は、ダブ
ルトークの発生時から適応制御動作停止時までの時間を
遅らせるように働く、そのため、ダブルトーク検出回路
によるダブルトークの検出遅れの影響が適応形ディジタ
ルフィルタに及ばない、従って前記問題点を除去できる
のである。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例を示す適応形エコーキャンセ
ラの構成ブロック図である。なお、従来の第２図中の要
素と同一の要素には同一の符号が付されている。

この適応形エコーキャンセラ５０が従来のものと異なる
点は、ダブルトーク検出回路５２を構成するレベル検出
回路５３．５４を、それぞれシフトレジスタ５３−１．
５４−１及びファーストフーリエ変換回路（以下、ＦＦ
Ｔという）　５３−２．５４−２で構成すると共に、適
応形ディジタルフィルタ１１の受信入力側に遅延回路５
５を接続したことである。

ここで、各レベル検出回路５３．５４のうち、一方のレ
ベル検出回路５３中のシフトレジスタ５３−１は、Ａ／
Ｄ変換器６からのエコー信号ｙを入力し、その信号のデ
ータを蓄積して該データを時系列的にＦＦＴ　５３−２
に与えると共に、該エコー信号ｙを所定の遅延時間ｍＴ
だけ遅らせたエコー信号テ１を出力してそれを減算器１
０の十入力側に与える回路である。なお、遅延時間層Ｔ
のうち、ｍはシフトレジスタ５３−１のｍ段目を表わし
、Ｔは１サンプル周期を示している。　ＦＦＴ　５３−
２は、信号帯域を複数個のサブバンド群にディジタル的
に分離、分析し、エコー信号ｙの信号レベルＬＶを検出
してレベル比較回路１５へ与える回路である。

他方のレベル検出回路５４中のシフトレジスタ５４−１
は、Ａ／Ｄ変換器７からの受信信号Ｘを入力し、その信
号のデータを蓄積して該データを時系列的にＦＦＴ　５
４−２に与える回路である。　ＦＦＴ　５４−２は前記
ＦＦＴ　５３−２と同一の回路構成をなし、受信信号Ｘ
の信号レベルＬ×を検出してレベル比較回路１５へ与え
る。

また、遅延回路５５は、受信信号Ｘを所定の遅延時間Ｉ
ＩＴだけ遅らせた受信信号ｘｌを出力し、それを適応形
ディジタルフィルタ１１へ与える回路である。

以上のように構成される適応形エコーキャンセラの動作
を説明する。

近端話者Ｎが送受話器１から信号を発していない場合、
受信信号Ｘからエコー信号ｙへの伝達関数と、遅延した
受信信号ｘ１からエコー信号ｙ１への伝達関数とは、全
く同一であるため、適応形ディジタルフィルタ１１では
従来のものに比べて遅延時間ＩＩＴだけ遅れて、エコー
信号！１を消去するための適応制御を行って誤差信号ｅ
を零にするように動作する。

また、ダブルトーク検出回路５２では、従来と同様に、
レベル検出回路５３および５４がそれぞれエコー信号ｙ
および受信信号Ｘの信号レベルＬＶｅＬｘを検出すると
、レベル検出回路１５により信号レベルＬ、がＬにに比
べて所定値以上の大きさにあるか否かが比較される。ダ
ブルトーク状態でない場合、信号レベルＬ、がＬ×に比
べて所定値以上の大きさでないため、レベル比較回路１
５からは検出信号Ｃが出力されず、適応形ディジタルフ
ィルタ１１が前記の適応制御動作を続ける。

今、近端話者Ｎが送受話器１より信号を発し始めると、
その信号がエコー信号ｙに重畳されてダブルトーク検出
回路５２中のレベル検出回路５３に入力される。すると
、レベル検出回路５３で検出した信号レベルＬＶが、一
方のレベル検出回路５４で検出した信号レベルＬ×より
も所定値以上の大きさになるため、レベル比較回路１５
から検出信号Ｃが出力されて適応形ディジタルフィルタ
１１に与えられる。

ここで、ダブルトーク検出回路５２によるダブルトーク
検出が、ダブルトーク開始から遅延時間ｍＴ以内であれ
ば、近端話者Ｎの発した信号を含むエコー信号ｙは、ダ
ブルトーク検出時点において未だシフトレジスタ５３−
１中にあり、適応形ディジタルフィルタ１１に達してい
ない、そのため、ダブルトーク検出の遅延の影響、すな
わち適応形ディジタルフィルタ１１のタップ係数の乱れ
が発生せず、良好な通話品質が得られる。

また、本実施例では、各レベル検出回路５３．５４をそ
れぞれシフトレジスタ５３−１．５４−１及びＦＦＴ５
３−２．５４−２で構成している。そのため、従来の特
開昭５１−１１３１３号公報の技術に比べ、分析回部な
周波数範囲の拡大化が容易に行え、それによって信号レ
ベルＬ、、Ｌ、の検出精度が向上する。その反面、ＦＦ
Ｔ　５３−２．５４−２を用いると、数十から数百もの
サンプル値を必要とするため、ダブルトーク状態に入っ
ても、入力信号におけるスペクトルの変動からそれを検
出するまでにはかなりの時間遅れが生じ、その間に適応
形ディジタルフィルタ１１のタップ係数が乱され、通話
品質が劣化することも考えられる。そこで、上記実施例
では、シフトレジスタ５３−１及び遅延回路５５により
、ダブルトークの発生時から適応制御動作の停止時まで
の時間を遅らせ、ダブルトークの検出遅れの影響を防止
している。この際、エコー信号ｙｌ側の遅延時間ｍＴを
シフトレジスタ５３−１で得るようにしているため、そ
のための回路を別個に設ける必要がなく、回路構成の簡
略化が計れる。

なお、エコー信号ｙ１はシフトレジスタ５３−１の最終
段から取り出すようにしてもよい。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明によれば、エコー信
号を遅延させて減算器に与えるように構成すると共に、
遅延回路を設けたので、ダブルトークの発生時から適応
制御動作の停止時までの時間が、所定の遅延時間だけ遅
れる。そのため、ダブルトーク検出回路におけるダブル
トークの検出遅れの影響が適応型ディジタルフィルタに
及ばず、良好な通話品質が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す適応形エコーキャンセ
ラの構成ブロック図、第２図は従来における適応形エコ
ーキャンセラの構成ブロック図である。 １０・・・減算器、　１１・・・適応形ディジタルフィ
ルタ、　１５・・・レベル比較回路、　５０・・・適応
形エコーキャンセラ、　５２・・・ダブルトーク検出回
路、５３．５４・・・レベル検出回路、　５３−１．５
４−１・・・シフトレジスタ、　　５３−２．５４−２
・・・ファーストフーリエ変換回路（ＦＦＴ）、　　５
５・・・遅延回路。 出願人　代理人　　柿　　本　　恭　　成５：適応形エ
コーキマン七う 従来の適応形エコーキマン乞う 艷２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エコー信号とそれに近似させた疑似エコー信号との差分
   をとって誤差信号を出力する減算器と、受信信号及び前
   記誤差信号を入力し該誤差信号を零に近づける適応制御
   を行なって前記疑似エコー信号を出力する適応形ディジ
   タルフィルタと、前記受信信号及びエコー信号に基づき
   ダブルトークを検出して前記適応制御を一時的に停止さ
   せるダブルトーク検出回路とを備えた適応形エコーキャ
   ンセラにおいて、 前記ダブルトーク検出回路は、前記受信信号及びエコー
   信号のデータを蓄積すると共に該エコー信号を所定の時
   間遅らせて前記減算器に与えるシフトレジスタと、この
   シフトレジスタに蓄積されたデータを分析するファース
   トフーリエ変換回路と、このファーストフーリエ変換回
   路で分析されたデータのレベル比較を行なってダブルト
   ークを検出するレベル比較回路とで構成し、 かつ前記遅延時間とほぼ同一の遅延時間を有しその遅延
   時間だけ前記受信信号を遅らせて前記適応形ディジタル
   フィルタに与える遅延回路を設けたことを特徴とする適
   応形エコーキャンセラ。