JPS63128823A - エコ−サプレツサ - 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〕 本発明はエコーサプレッサ、更に詳しく言えば電話通信
における２線４線変換回路の受信線路から送信線路への
信号の漏れ込み成分（エコー）を抑圧するエコーサプレ
ッサ、特に、送信、受信信号が少なくとも音声の振幅情
報、ピッチ情報及びスペクトル情報を符号化した成分を
持つ場合に有効なエコーサプレッサに関するものである
。

〔従来の技術〕

エコーサプレッサは通話の状態によって音声の減衰量を
制御するものであって、そのため、音声すなわち、通話
の状態の検出が重要となる。

従来のエコーサプレッサは例えば、電子通信学会・通信
方式研究会Ｃ，８７８−６９ｒＤｓｉ用エコーサプレッ
サＪ　　（１９７８）に記載されている様に音声検出法
としては、オフセット補正回路と振幅検出部と零交差頻
度検出部とハングオーバー制御回路から成っている。こ
の内、有声音等のパワーの大きい部分は振幅検出部のし
きい値判定により、又無声音部は零交差頻度検出部のカ
ウンターによす検出される。又オフセット補正回路は上
記音声〔発明が解決しようとする問題点〕 上記従来技術はエコーの減衰量の制御を振幅情報あるい
は、零交差回数情報で行なっていたため。

送信部の振幅あるいは零交差が、受信信号のエコーによ
るものなのか１本来の送信信号（背景雑音も含む）によ
るものなのか区別することができない、という欠点を有
していた。

本発明の目的はエコーサプレッサの減衰量を決める音声
の状態の検出を音声信号の持つ特徴を多次元的に［９す
ることにより受信信号のエコー信号と本来の送信信号（
背景雑音）を正しく区別するように検出するエコサプレ
ーサを実現することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成する。エコーサプレッサの減衰
量を定めるための音声（通話）の状態を検出するため、
音声の振幅情報、音声の波形の周期性を示すピッチ情報
および音声波形の音韻を表すスペクトル情報を抽出し、
それぞれを積分した信号を用いて音声（通話）の検出パ
ラメータとし。

送信信号および受信信号の上記検出パラメータの類似を
求め、その類似度によって、上記送信信号の減衰量を決
定するようにしたものである。

〔作用〕

本発明では音声（通話）の状態が、振幅状態の本来の送
信信号か、受信信号（エコー）の信号かを正しく判別で
きる。更に、上記各情報は積分されるので、２線部およ
び４線部で付加される雑音成分を除去することに４よっ
て、より正確にエコーサプレッサの通話（音声）状態の
検出を正確に行なう。

特に、本発明のエコーサプレッサが、音声信号を振幅情
報、ピッチ情報、スペクトル情報の信号に符号化して送
受信を行う符号化装置、復号化装置を有する２線４線変
換回路に使用される場合は。

上記通話状態検出部は簡易な回路装置で実現される。

〔実施例〕

第１図は本発明によるエコーサプレッサの要部であるエ
コー推定部およびエコー抑圧部の一実施例の構成を示す
図である。

まず、上記実施例の説明をする前に、上記構成が適応さ
れる。２線４線交換回路部の構成を第２図によって説明
する。

電話機９からの音声信号はハイブリッドトランス１０を
介して音声符号化部１１に加えられる。

この音声符号化部は音声信号圧縮符号化処理のための特
徴パラメータ抽出回路に入力され各々、振幅情報、ピッ
チ情帽、スペクトル情報を抽出し。

これを符号化する。符号化された符号化信号はエコー抑
圧部で所定の減衰がされ、送イ３信号として送出される
。

受信信号は、前述の符号化部と同様にして符号化された
信号で、音声復号化部１２で音声信号に復号化され、ハ
イブリットトランス１０を介して、電話機９に加えられ
る。

ハイツブリットトランス１０を理想的に実現することは
困難であり、音声復号化部１２の出力の１部は音声符号
化部１１へ漏れ込み、エコーの一つの要因となる。その
ため、エコーサプレッサは。

受信信号があるときは送信信号を減衰（抑圧）して送出
する。エコー推定部１３は音声符号化部出力中における
エコーすなわち受信信号の漏れ込み分を検出する部分で
、その漏れ込み量に従ってエコー抑圧部で送信信号の振
幅を制御する。

第１図では、可変減衰器８が、エコー抑圧部１４に対応
し、それ以外はエコー推定部１３に対応する。音声入力
信号は特徴パラメータ抽出回路（音声符号化部に含まれ
る）１で振幅信号、ピッチ信号およびスペクトル信号に
分離され、それぞれ積分回路２−１．２−２および２−
２に加えられる。この積分回路２は２線部および４線部
で付加される雑音等の劣化要因を除去するためのもので
ある。

一方受信信号は復号化部１２にある多重分離回路で、ス
ペクトル信号、ピッチ信号および振幅信号に分離され、
それぞれ遅延回路３−１．３−２および３−３を介して
、距離計算回路４−１．４−２および４−３に加えられ
る。遅延回路３の遅延時間は、漏れ込み（エコー）信号
が、音声復号化部および音声符号化部の処理時間Ｄ１お
よびＤ２を遅れるものを補償するもので、ＤＩ　＋Ｄｚ
時間に設定される。

距離計算回路４−１．４−２および４−３はそれぞれ、
振幅信号、ビック信号およびスペクトル信号の受信信号
と送信信号の類似度を求め、閾値判定回路を通して判定
回路７に入力する。この判定回路７においては、上記３
種のパラメータの閾値判定結果に基づいた判定により、
送信信号の振幅情報に複数レベルの減衰を与えるための
制御信号を出力する。又、減衰量の与え方としては、全
てのパラメータの距離が小さい程エコー信号の帰還が大
きいものと判断し、大きな減衰を与え、距離が大きい程
、送信信号と受信信号の相関は小さいものと判断し、減
衰量は小さく与える。

更に、距離計算を行なうパラメータ間に音声の符号化お
よび復号化処理に伴なう処理遅延が入いる場合は、多重
分離した受信パラメータをこの処理遅延分だけ遅延させ
た後、距離計算回路に入力することにより処理遅延によ
る語頭や語尾のエコいて、遅延がない場合には第３図の
破線の様に語尾のしみ出しが生じるが、上記遅延の挿入
により実線の様にエコーのしみ出しを除去することが可
能となる。

第４図は本発明によるエコサプレーサの具体的実施例の
構成を示す図である。まず送信音声入力より係数抽出器
１５でＬＰＧ係数を求め、この係数より入力音声のスペ
クトル包絡の逆特性を持つ逆フィルタ１６を形成すると
同時にピッチ同期を抽出する１次に逆フィルタの出力と
して得られる残差信号のフレーム（例えば２０　ｍ　ｓ
毎）内における最大値を最大値検出回路１７で求め、振
幅情報Ｚｌｌとし、１次のりカーシブ・ローパスフィル
タｌ　８　　（Ｚｎ　＝ｋｓ・Ｚｎ＋ｋｘＺｎ−ｘ＊　
ｋｘｔ　　ｋｇは定数）に入力し、その出力と受信音声
データに含まれる残差振幅の最大値２０′をシフトレジ
スタ２１を通して遅延させたものとの差（Δ２）を減算
器１９でとり、この差によって決まる係数ＲＯＭ２０を
参照し、この値ａｘを既に求めたｚｏに掛算器２４で掛
ける。この係数ＲＯＭとしては、 （ここで、Ｋ（＞１）は定数とする。）の様に、３ｇ　
　（＝　Ｚｎ　−Ｚａ　’　）が大きい時は。

送話モードと判定し、ａｚ＝１とするがΔ２が小さい時
は１より小さい値とし、ΔＺがゼロ近傍では、両者の中
間的な値とする１次に、８個のＬＰＧ係数を αｔ＠ｎ＝ｋａ・ａｓ＠ｎ＋ｋａ　ｍ　ａ＋ｐｎ−ｘ（
ｉ　＝　１〜８）（ここでｋａ、に４は定数） なる−次のりカーシブ、ローパスフィルタ２７に入力し
た後、受信信号中のＬＰＧ係数をシフトレジスタ２２・
・・２３により遅延させたαｌ′〜α６′となるベクト
ル距離計算を減算器２８．絶対値化回路２９および加算
器３０で行ない、Ｋがしきい値にθより大きいか小さい
かの判定を閾値回路３１で行い、小さい場合は係数ａｇ
＝１、大きい場合はａに　（〈１）として、この８Ｋを
掛算器２４の出力ＺｎＸａｚに更に掛算器２６で掛は合
せる。

更に、ピッチ抽萬部３２で抽出したパッチＴ、を一次の
りカーシブローパスフィルタ３３Ｔｎ　＝ｋ　ｓＴａ＋
　ｋｇ　”　Ｔｌ１−１（ここでｋＢ、ｋｇは定数） に入力し、これと受信信号中のピッチ周期Ｔ　ｎ　’を
シフトレジスタ３４により遅延させたものとの差を減算
器３３で求めこの差の絶・封鎖を回路３５で求めたもの
を閾値回路３６で求め、しきい値Ｔθより小さい場合は
係数ａＴを１、大きい場合は係数ａｔ（＜１）として、
このａＴを掛算器２５の出力ＺｎＸａｚＸａｘに掛算器
２６で掛は合わせ。

この結果を送信部の″振幅情報”とする０以上の処理に
より、受信信号が復号されて、電話網のハイブリッドト
ランスを経由して帰還するエコー信号を適確に消去する
。

第５図は本発明のエコーサプレッサの他の実施例の構成
を示す、上記、最大残差振幅ｚｎの探索、ＬＰＧ係数の
算出およびピッチ抽出および上記特徴パラメータの積分
機能（１次のりカーシブ・フィルタ）は、積和処理に好
適なりＳＰ　（ディジタル・シグナル−プロセッサ）４
０で実現し、シフトレジスタによる遅延処理、係数ＲＯ
Ｍ参照、しきい値判定および送信振幅を決定する乗算等
は、ＭＰＵ　（マイクロ・プロセッサ・ユニット）４１
にて実現する。又、両プロセッサ間で使用されるデータ
は共通ＲＡＭ４２を介して、ハンドシェーク制御部４３
により転送される。更に、符号化された音声データおよ
び復号化される音声データは。

シリアルボート４４を介してディジタル回線に接続され
る。なお、符号復号器４５、データＲＡＭ４７、命令Ｒ
ＯＭ４６の構成動作は従来知られているものと同じであ
る。

又、上記送信および受信データ間の距離計算法としては
、ｚ、−ｚ、’の他Ｚｌｌ／Ｚｎ′の商、算、を行うよ
うに構成して良い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、音声圧縮処理中の特徴パラメータをエ
コー処理用の制御パラメータとして、兼用することによ
り、エコー処理装置独自のものとしては、１フレーム（
２０ｍｓｅｃ）あたり、高々、数十回の加減算１乗算お
よび絶対値処理回路で実現することが可能である。

又、この程度の処理の増加は、音声圧縮本体の処理に比
べると、高々、数％どまりであり、エコー処理専用のハ
ードウェアを付加することなく、高精度なエコー抑圧機
能を実現することができる。

更に、本発明に含まれる積分処理を用いたパラメータの
安定化により、公衆網の雑音の多いシステムへの適用が
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明によるエコサプレッサのエコー推定部
およびエコー抑圧部の構成を示すブロック図、第２図は
１本発明によるエコーサプレッサの一実施例の構成を示
す図、第３図は、実施例の遅延回路部のエコー抑圧に与
える効果を示す図、第４図および第５図は、本発明によ
るエコーサプレッサの実施例の構成を示すブロック図で
ある。 １・・・特徴パラメータ抽出回路、２・・・積分回路、
３・・・遅延回路、４・・・距離計算回路、５・・・多
重分離回路、６・・・閾値判定回路、７・・・判定回路
、８・・・可変減衰器、９・・・電話機、１０・・・ハ
イブリットトランス、１１・・・音声符号化部、１２・
・・音声復号化部。 １３・・・エコー推定部、１４・・・エコー抑圧部。 代理人　弁理士　小川勝馬　　゛ Ｗ　３　図 −」１延神入吟 一−−−−　・な（崎

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、２線式線路からの音声信号を符号化し送信信号を得
   る符号化部と、符号化された受信音声信号を復号化し上
   記２線式線路に結合する復号部と、上記復号部と上記符
   号化部との間にエコー推定部と上記推定部の出力によっ
   て制御されるエコー抑圧部が上記符号化部の出力部に設
   けられたエコーサプレッサにおいて、 上記送信信号および受信信号は少なくとも音声の振幅情
   報、ピッチ情報およびスペクトル情報の符号化された３
   つの情報信号を有し、上記エコー推定部は上記受信信号
   の３つの情報信号を遅延する遅延手段と、上記信信号の
   ３つの情報を時間的に積分する積分手段と、上記遅延手
   段と積分手段の出力から上記送信信号および受信信号の
   上記３つの情報の類似度を求める演算手段、上記演算手
   段の出力を一定値と比較する閾値判定手段と、上記閾値
   判定出段の出力によって上記エコー抑圧部の減衰器を制
   御する信号を作る制御手段とを有して構成されたことを
   特徴とするエコーサプレッサ。 ２、第１項記載において、上記積分手段は少なくとも送
   信信号又は受信信号の一方に対して設けられたエコーサ
   プレッサ。 ３、第１項記載において、上記制御手段は上記演算手段
   の出力である類似度が閾値より小さい場合に大きな減衰
   量を、大きい場合には小さい減衰量を与えるように構成
   されたエコーサプレッサ。 ４、第１項記載において、エコー抑圧部は上記送信信号
   の上記振幅情報を入力とし、これを可変減衰する可変減
   衰器で構成されたエコーサプレッサ。 ５、第１項記載において、上記遅延手段の遅延時間は上
   記符号化及び復号化に要する遅延時間の和の遅延時間に
   設定されたエコーサプレッサ。