JPS6251530B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS6251530B2
JPS6251530B2 JP7029980A JP7029980A JPS6251530B2 JP S6251530 B2 JPS6251530 B2 JP S6251530B2 JP 7029980 A JP7029980 A JP 7029980A JP 7029980 A JP7029980 A JP 7029980A JP S6251530 B2 JPS6251530 B2 JP S6251530B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
echo
signal
output
sampling
echo canceller
Prior art date
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Expired
Application number
JP7029980A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56166647A (en
Inventor
Taku Arazeki
Kazuo Ochiai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP7029980A priority Critical patent/JPS56166647A/ja
Publication of JPS56166647A publication Critical patent/JPS56166647A/ja
Publication of JPS6251530B2 publication Critical patent/JPS6251530B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は送受の同期の異なるデイジタル式4線
回線に挿入されるエコーキヤンセラに関する。
一般の電話回線は二線回線と四線回線とから成
つている。長距離電話回線の場合には、二線四線
変換点にあたるハイブリツドでのインピーダンス
ミスマツチングによる反射がエコーとなつて通話
障害を引き起こす。この様なエコー現象に対処す
るためエコーサプレツサあるいはエコーキヤンセ
ラが用いられる。エコーサプレツサは装置の構造
が比較的簡単なため低価格で実現できるが回線の
スイツチングによる音声の切断を伴う。エコーキ
ヤンセラは反響路特性を推定し、反響路モデルた
るフイルタを構成し、受信信号をこのフイルタに
通して得られる出力を疑似反響信号として実際の
反響信号から差し引く。従つて、特性的には優れ
ているが、演算量が多いため小型化が難かしかつ
た。しかし近年のIC化技術に伴い装置の大幅な
小型化が期待できる。今後、エコーキヤンセラが
エコー制御の主流となると思われる。
一方、電話回線のデイジタル化が増々進められ
ており、エコーキヤンセラをデイジタル式四線回
線に挿入する必要性も生じて来た。デイジタル四
線回線の送信側及び受信側のクロツク系は同期し
ていない場合が多い。この様な非同期デイジタル
式四線回線にエコーキヤンセラを挿入すると、送
受非同期の故に送受の信号のサンプリング点の相
対間隔が時間とともに変化する。従つて、エコー
キヤンセラから見て、反響路(受信側から二線四
線変換のハイブリツドをとおり四線に至るまでの
経路)が時間的に変動することは容易に類推でき
る。また、送受の同期が異なると時間とともに位
相のずれが大きくなり、あるところで1サンプル
のデータが余るかあるいは不足する。これはスリ
ツプと呼ばれる。エコーキヤンセラにとつて、ス
リツプが発生するとき以外の時間的変動は特に重
大な問題とはいえない。というのは、この様な時
間的変動は比較的ゆつくりしており、アダプテイ
ブエコーキヤンセラ(反響路を逐次求めるエコー
キヤンセラであり、大部分のエコーキヤンセラは
このタイプである。)を用いている限りこの時間
的変動には一応追従可能だからてある。ところ
が、サンプルのスリツブが発生すると、エコーキ
ヤンセラの反響路が1サンプル周期分だけ瞬間に
ずれる。この様な大きな変動があるとエコーキヤ
ンセラの特性は大幅に劣化する。以上述べた事実
から、デイジタル四線回線にエコーキヤンセラを
挿入するには難点がある。
従来、この様なスリツプ現象に対処するため、
スリツプの発生が生じた瞬間にエコーキヤンセラ
の反響路を模疑するフイルタの特性を1サンプル
の遅延分だけ変化させれば良い。この方法は特開
昭53−34406号公報に示されているので詳細な説
明は省略する。この方法を用いると、スリツプの
発生による反響消去能力の劣化は防げる。しか
し、送受のタイミングの位相ずれを監視しスリツ
プの発生の瞬間を補えなければならない。又、電
話で会話を行うと両方向通話状態が生じる。この
間、エコーキヤンセラの適応動作は停止される。
前述の様に、スリツプ発生時以外の時間的変動に
は一応追従できる。しかし、両方向通話の間適応
動作が止められて再び適応開始する時には反響路
がかなり変化しているおそれがある。この様に、
装置構成上も特性上も問題がある。
本発明の目的は、装置構成が簡単で反響消去量
の大きいデイジタルインターフエイスのエコーキ
ヤンセラの提供にある。
本発明によれば、送信側と受信側が非同期なデ
イジタル式四線回線に挿入され、受信側デイジタ
ル信号を入力し記憶し複数組のフイルタ係数を持
ち記憶された前記受信側デイジタル信号に前記各
組のフイルタ係数を順次作用させてフイルタリン
グし1サンプル周期の間に前記フイルタリングの
結果を順次出力する補間フイルタと、反響路を模
疑し前記補間フイルタの出力信号を入力する反響
路モデルと、前記反響路モデルの出力信号と送信
側入力デイジタル信号との差をとる減算器とを有
し前記減算器出力を送信側出力デイジタル信号と
して遠端に出力する反響消去部とを有することを
特徴とするエコーキヤンセラが得られる。
本発明においては、時々刻々受信側信号のサン
プル間の補間を計算し、補間値を新たに出力する
補間フイルタを設けている。以下図を用いて、詳
細な説明を続ける。
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図で
ある。遠端話者からの信号はAD変換器60でサ
ンプリングクロツクCK2に従つてデイジタル信
号に変換されxkとなる。受信信号xkはDA変換
器30でアナログ信号に変換される。DA変換器
30のサンプリングクロツクCK2は受信デイジ
タル信号xkから抽出されるためAD変換器60と
DA変換器30のサンプリング周波数は一致す
る。(ただし、位相は一致しているとは限らな
い。)DA変換器30から出力された信号はハイブ
リツド10を通つて近端加入者20に到達する。
しかし、その一部はハイブリツド10から漏れて
AD変換器40に加えられる。AD変換器40はサ
ンプリングクロツクCK1に従つてデイジタル信
号yjに変換される。信号yjはエコーキヤンセラ
100の送信側入力端子2に入力される。エコー
キヤンセラ100においては、減算器120にて
反響路モデル110の出力に得られる疑似反響信
号y^jを信号yjから差し引く。減算器120の出
力信号ejは送信側出力端子3から出力される。
信号ejはさらに遠方に送られ、DA変換器50で
アナログ信号に変換される。DA変換器50のサ
ンプリングクロツクCK1は信号ejから抽出さ
れ、AD変換器40のサンプリングクロツクCK1
と同一周波数となる。信号ejはさらに反響路モ
デル110に入力されてejが最小となる様に反
響路モデルのフイルタ係数を修正するのに用いら
れる。受信信号xkは補間フイルタ200を介し
て送信側のタイミングの信号xjに変換されエコ
ーキヤンセラ100の受信側端子1を通り反響路
モデル110に入力される。エコーキヤンセラ1
00の詳細な動作は、特願昭51−129891号明細書
(特開昭53−54408号公報)を参照して知ることが
できるのでここでは省略する。
次に第2図を用いて補間フイルタ200の詳細
な説明を行う。クロツクCK2はタイミング回路
250に入力される。タイミング回路250は各
種制御信号を作り出す。第3図に示す様にCK2
と同じタイミングでRAM(ランダムアクセスメ
モリ)240の書き込みパルスWEを作る。サン
プリング時刻k−1の時にWEが供給されると
RAM240のアドレスMAは0なので0番地にx
k-1が書き込まれる。8KHでサンプリング時にCK
2の間隔Tは125μseeである。RAM240のア
ドレスMAはT/16秒毎に変化する。サンプリン
グ時刻kの時RAM240のアドレスMAは0、
1、2、3の順序で変化する。RAM240のア
ドレス0にはxk-1が格納されている。第3図に
示されている様にサンプリング時刻が変化する時
にアドレスMAは変化しない。従つて、サンプリ
ング時刻k−1でWEのパルスが印加される時ア
ドレスMAは0であり、同様にサンプリング時刻
k−3、k−4にはアドレスMAはそれぞれ2、
3であつた。つまり、xk-1が格納されており、
アドレス1、2、3には夫々xk-2、xk-3、xk-4
が格納されている。ROM(リードオンメモリ)
210には複数組のフイルタ係数が書かれてあ
る。アドレス0〜3にはCK2からT/4秒だけ
ずれた時刻の補間値を出力する様な補間フイルタ
の係数が格納されている。アドレス4〜7、5〜
11、12〜15には夫々CK2からT/2、3T/4、
Tだけずれた時間の補間値を出力する様な補間フ
イルタの係数が格納されている。T/16秒毎に
MPY信号が出て重畳積分回路230の積和が実
行されるため、MPY信号が4個入力されると
ROM210の係数とRAM240のデータとが重
畳されて補間値x k−3が得られる(第4図参照)。
この補間値はxk-3とxk-2の間の最初の補間値で
あることを示している。サンプリング時刻kに、
この様にサンプリング値xk-2とxk-3の間の点の
値が計算されているのは、次の理由による。つま
り、サンプリング時刻kにRAM240に格納さ
れているサンプリング値はxk-1、xk-2、xk-3
k-4である。第4図に示す様に、これら4つの
データを用いて最も良く補間が得られるのはxk-
とxk-2の間である。補間を行うためのフイルタ
の係数として、良く知られたsint/tなるサンプ
リング関係を用いれば良い。具体的には、サンプ
リング点からΔ離れた点の補間値x^〓で表わす
と、x^〓は次式で得られる。
である。ここでNはフイルタ係数の数であるが、
本実施例ではN=4である。上式Δ=T/4とし
て、計算するとx k−3が得られる。ここで、x
−3

のサフイツクス1は、1番目の補間値であること
を示す。x k−3はSET信号によりレジスタ260
に入力される。次の4つのMPY信号が入力され
ると次の補間値x k−3が出力される。これらx
−3

(l=1、2、3)は第4図の×印で示された補
間値である。〇印はサンプリング点の値である。
本実施例でx k−3はxk-2と一致する。サンプリン
グ時刻kの最後にCK2が入力されると同時に
WEがRAM240に供給され3番目にxkが貯え
られる。但し、このときWEのタイミングは
RAM240の3番目の内容が重畳積分器230
に貯えられた後でなければならない。サンプリン
グ時刻k+1にはRAMのアドレスは3、0、
1、2の順序で変化する。これらのアドレスには
夫々xk、xk-1、xk-2、xk-3が格納されてい
る。そして、レジスタ260出力にはx k−2(l
=1、2、3、4)が順に出力される。以上、述
べた様にレジスタ260出力にはT/4秒毎に更
新された補間値が現われる。従つて、エコーキヤ
ンセラ100のタイミングで受信信号を読み出す
とT/4秒(約31μsec)の粗さのサンプリン
グ、つまり±T/8秒のバラツキのあるサンプリ
ングが行われることになる。この場合、特に、エ
コーキヤンセラ100と補間フイルタ200との
値のタイミングを合わせる必要はない。上述の如
く、補間フイルタ200の出力段に設けられてい
るレジスタ260の出力にサンプル間の値が順次
現われているからである。
本実施例では説明を簡単にするために補間フイ
ルタの係数を4個、サンプリング間隔を4分割と
したが、実際にはフイルタの係数は16、サンプリ
ング間隔を16分割すれば実用可能な補間特性が得
られる。この場合、1サンプル周期に必要な積和
の回数は256となる。8KHzサンプリングの時1
回の積和時間は0.5μsec程度となり、容易に実現
可能である。又、受信信号xkのメモリとして
RAMを用いたがシフトレジスタを用いても良
い。補間フイルタ200は上の説明では純粋な補
間を行うフイルタとしたが、補間特性に微分特性
を含わせ持たせるとエコーキヤンセラ100の適
応速度が増す。つまり受信信号として入つてくる
音声信号は通常低周波成分が強い。従つて微分特
性を持つたフイルタを通ると高域が強調されて信
号のスペクトラムがフラツトに近づき適応速度が
増すのである。
本実施例ではデイジタル信号が1チヤンネルの
場合について述べてあるが、例えばPCM24B端局
装置を用いた時の様に、24チヤンネルの信号が多
重化されている場合には、各チヤンネル毎に補間
してエコーキヤンセラすることになる。基本的動
作としては本実施例と同じである。
本実施例では、補間フイルタを受信側に設けた
が必要とあらば送信側に設けても良いが、その場
合補間フイルタ2個用いねばならず、又きびしい
周波数特性が要求される。
又、本実施では適応型エコーキヤンセラを用い
るものとして説明を行つたが、非適応型(固定)
エコーキヤンセラを用いることもできる。
以上の説明からわかる様に、本発明では、送受
のクロツクのずれを測定する必要がない。又、送
受のデータのやりとりでタイミングを合わせるた
めの工夫をする必要もない。補間フイルタは標準
的な素子を用いて容易に実現できる。
以上述べた如く、本発明によれば簡単な装置構
成で十分な特性のデイジタルインターフエイスの
エコーキヤンセラが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツク図、
第2図は本発明に関わる補間フイルタ200の一
実施例を示すブロツグ図、第3図は補間フイルタ
200のタイミングチヤート、第4図は補間の様
子を現わす図である。 第1図及び第2図において、1は送信側入力端
子、2は送信側入力端子、3は送信側出力端子、
10はハイブリツド、20は近端加入者、30は
DA変換器、40はAD変換器、50はDA変換
器、60はAD変換器、100はエコーキヤンセ
ラ、110は反響路モデル、120は減算器、2
00は補間フイルタ、210はROM、230は
重畳積分回路、240はRAM、250はタイミ
ング回路、260はレジスタである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 送信側と受信側が非同期なデイジタル式四線
    回線に挿入され、受信側デイジタル信号を入力し
    記憶し複数組のフイルタ係数を持ち記憶された前
    記受信側デイジタル信号に前記各組のフイルタ係
    数を順次作用させてフイルタリングし1サンプリ
    ング周期の間に前記フイルタリングの結果を順次
    出力する補間フイルタと、反響路を模疑し前記補
    間フイルタの出力信号を入力する反響路モデル
    と、前記反響路モデルの出力信号と送信側入力デ
    イジタル信号との差をとる減算器とを有し前記減
    算器出力を送信側出力デイジタル信号として遠端
    に出力する反響消去部とを有することを特徴とす
    るエコーキヤンセラ。
JP7029980A 1980-05-27 1980-05-27 Echo canceler Granted JPS56166647A (en)

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JPS61126830A (ja) * 1984-11-22 1986-06-14 Nec Corp 信号伝送方式

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