KR100225055B1 - 에코 소거기(An Echo Canceller) - Google Patents

Abstract

이중 통화 구간을 정확하게 판단하여 적응화를 행하는 에코 소거기를 얻는것을 목적으로 한다.

수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득을 추정하는 수단과, 수신 신호에 추정된 에코 이득을 더하여 얻어지는 추정 에코 레벨과 에코 소거 후의 잔차(殘差) 신호의 레벨을 비교하는 비교 수단을 설치하고, 추정 에코 레벨이 잔차 신호에 마진을 더한 값보다 클 경우에 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비했다. 또는, 추정 에코 레벨이 송신 신호로부터 마진을 뺀 값보다도 클 경우에 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어 수단으로 했다.

Description

에코 소거기

본 발명은 위성 통신, 확성 전화기 등의 통화 품질의 열화 요인으로 되는 에코 신호를 소거하기 위한 에코 소거기에 관한 것이다.

종래의 에코 소거기에서의 적응화 제어 수단으로서는, 예를 들어 (1)「에코 소거기 기술」(소61-12-20) 일본 공업 기술 센터 p129-p130에 기재되어 있는 것이나, 또는 종래 에코 소거기의 필터 계수 치환 방법오로서는, 예를 들어 특개소 62-24726호 공보에 기재듸어 있는 것이 있다. 이하에, 그 구성을 도면을 이용하여 설명 한다.

제8도는 상기 문헌(1)에 기재된 종래의 에코 소거기의 블록도이다.

k는 디지탈 신호의 시각이고, Rin(k)은 시각(k)에서의 수신 신호, 즉 원단(遠端) 화자(話者)의 음성을 나타내고 있다. 에코 경로(1)는, 확성 전화용 에코 소거기의 경우에는 스피커로부터 재생된 원단 화자의 음성이 스피커로부터 음향 공간을 경유하여 마이크로폰으로 돌아오는 경로에 상당하고, 또한 위성 통신의 회선용 에코 소거기의 경우에는 2선 4선 변환의 하이브리드 트랜스(hybrid trans)의 임피던스 부정합에 의해, 원단 화자의 음성이 원단측으로 누설하는 경로에 상당한다.

수신 신호(Rin(k))는 에코 경로(1)를 지나는 것으로 에코 신호로 되어 근단(近端) 음성(Nin(k))에 중첩한다. 따라서, 송신 신호(Tin(k))는 근단 음성만 아니라, 원단 음성의 에코가 중첩한 신호로 되어 있어, 그대로 원단측으로 송신되면 통신 품질이 열화한다. 에코 소거기에서는 적응 필터(3)로서 유사 에코 신호(Tin'(k))를 생성하고, 에코 감쇠기(2)로서 송신 신호(Tin(k))로부터 유사 에코 신호(Tin'(k))를 뺀것으로 잔차 신호, 즉 에코 소거 후의 잔차 신호(Res(k))를 생성해 원단측으로 전송한다.

적응화 제어 수단(4)은 적응 필터(3)의 적응화 제어를 행하는 것으로, 이중 통화 검출시, 즉 원단 화자와 근단 화자가 동시에 말하고 있을 때에는 적응 필터의 적응화를 정지시키고, 원단 화자만이 말하고 있을 때에는 적응화를 실행시키기 위해 적응화 제어 플래그(FLG)를 적응 필터로 출력한다.

다음에, 제9도를 이용하여 상기 적응화 제어 수단(4)을 보다 상세하게 설명한다.

제9도는 상기 문헌(1)에 기재된 종래의 에코 소거기의 적응화 제어 수단(4)의 블록도이다.

레벨 계산 수단(5)은, 수신 신호(Rin(k))의 대수 변환된 파워, 즉 수신 신호 레벨(Lrin(k))을 식(1)에 따라 계산하여 출력하고, 레벨 계산 수단(6)은 잔차 신호(Res(k))의 대수 변환된 파워, 즉 잔차 신호 레벨(Lres(k))을 식(2)에 따라서 계산하여 출력한다. 그리고, 레벨차 계산 수단(7)은 수신 신호 레벨(Lrin(k))과 잔차 신호 레벨(Lres(k))의 레벨차(DL(k))를 식(3)을 따라 계산한다.

레벨차(DL(k))는 에코 경로(1)에 의한 에코 손실량과 에코 소거기에 의한 에코 소거량과의 합을 의미한다. 레벨 보정 수단(8)은, 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))을 식(4)에 따라 계산한다.

여기서 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))은 전송 신호(Tin(k))에 수신 신호의 에코 신호만 존재할 때, 즉 원단 화자만이 발화(發話)하고 있을 때의 잔차 신호 레벨(Lres(k))의 추정값에 상당한다.

비교 수단(9)은, 잔차 신호 레벨(Lres(k))과 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))을 비교하고, 이하의 조건식(5)를 만족할 때에는 원단 화자, 근단 화자 쌍방이 발화 상태, 즉 이중 통화 상태라고 판정하며, 적응 필터의 적응화를 정지시키기 위해 적응화 제어 플래그(FLG)를 0으로 설정한다.

여기서, FLG=1은 적응 필터에 대한 적응화의 실행 지시를 나타내고, FLG=0은 적응화의 정지 지시를 나타낸다.

적응화 제어는, 근단 음성이 적응화 처리의 방해로 되는 레벨인지의 여부를 판정하고, 적응화의 실행, 정지를 제어하는 처리이다. 근단 음성이 적응화 처리에 방해로 되는 것은, 그 레벨이 원단 신호에 의한 에코 신호의 레벨을 상회했을 때이기 때문에 적응화의 실행과 정지는 송신 신호(Tin(k))중의 에코 신호 레벨과 근단 음성 레벨의 대소 관계로서 제어해야 하는 것이다. 즉, 제10도에서 도시하는 바와 같이, 에코 신호 레벨이 근단 음성의 레벨을 넘었을 때, 혹은 근단 음성 레벨에 마진을 더한 값을 넘었을 때 적응화를 실행해야 한다.

그러나, 종래의 기술에서는 잔차 신호 레벨(Lres(k))과 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))로부터 이중 통화 상태를 검지하는 것이지만, 제11도 또는 제12도에 도시하는 바와 같이 잔차 신호 레벨(Lres(k))과 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))은 거의 같은값을 갖기 때문에, 구간 a와 같이 송신 신호(Tin(k))에 에코 신호만 포함되어 있지 않은 구간에 있어서도, 부분적으로 이중 통화 상태로 잘못 검지하여 적응화를 정지해 버린다. 또한, 이중 통화시에는 잔차 신호 레벨(Lres(k))은 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))를 상회하기 위해, 제11도 또는 제12도의 구간 b와 같이 에코 신호 레벨이 근단 음성의 레벨을 넘기고 있어 적응화가 가능한 구간에서도 적응화를 정지해 버린다.

다음에, 종래의 에코 소거기의 필터 계수 치환 방법의 구성을 이용해 설명한다.

제13도는 상기 문헌(2)에 기재된 종래의 에코 소거기의 블록도이다.

제13도의 종래예가 도8의 종래예와 구성상 다른 점은, 적응화 제어 수단(4)을 구비하지 않고, 전환 수단(12), 대피용 메모리(13), 계수 치환 제어 수단(15)을 구비한다는 점이다. 또한, 제13도의 적응용 메모리(10), 곱의 합 연산 수단(11) 및 필터 계수 갱신 수단(14)은 제8도에서의 적응 필터를 기능마다 분할하여 나타낸 것이기 때문에, 이들은 제13도의 종래예와 제8도의 종래예의 구성상 상위한 점은 아니다. 또, 이후의 설명에서 제8도와 중복하는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

적응용 메모리(10)는 송신 신호와 에코 소거 후의 잔차 신호로부터 알고리즘을 이용해 갱신되는 적응화를 위한 필터 계수를 기억한다.

대피 메모리(13)는, 적응화가 타당하다고 판정되는 동안에는 상기 적응용 메모리(10)의 필터 계수를 소정 구간만큼 평행하게 기억한다.

계수 치환 제어 수단(15)은 상기 송신 신호 레벨과 상기 잔차 신호 레벨과의 차를 보아 적응 필터의 적응화를 위해 필터 계수 갱신 적당한지의 여부를 제어한다.

먼저, 필터 계수 갱신 수단(14)은 송신 신호(Tin(k)) 및 잔차 신호(Res(k))로부터, 예를 들면 N-LMS법(학습 사정법) 등의 적응 필터 알고리즘에 따라 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))를 갱신한다. 곱의 합 연산 수단(11)은 수신 신호(Rin(k))와 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))의 겹치는 연산을 행하는 것으로, 유사 에코 신호를 생성한다. 한편, 계수 치환 제어 수단(15)은 송신 신호 레벨(Ltin(k))과 잔차 신호 레벨(Lres(k))을 각각 식(6), 식(2)에 따라 계산하고, Ltin(k)과 Lres(k)의 차의 Ds(k)를 식(7)에 따라 계산한다.

또한, 계수 치환 제어 수단(15)은 Ds(k)의 시계열을 관찰하고, Ds(k)가 크게될 때에는, 적응 필터의 적응화가 바르게 진행하고 있다고 판단하고, 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수를 대피용 메모리(13)로 전송하는 지령을 전환 수단(12)으로 제공하며, 전환 수단(12)은 지령에 따라 전송을 행하고, 그 결과 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수와 동일한 값이 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수로서 보유된다.

또, 계수 치환 제어 수단(15)은 D(s)가 작게 될 때에는 적응 필터의 적응화가 잘못 진행하고 있다고 판단하고, 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수를 대피용 메모리(13)에 보유되어 있는 제2 필터 계수의 값으로 치환하는 지령을 전환 수단(12)으로 제공하며, 전환 수단(12)은 지령에 따른 전송을 행한다.

제14도는 Ds(k)의 시간 변화와 전환 수단(12)에 의한 전송 처리와 치환 처리의 타이밍을 나타내고 있다.

도면중의 H(j)는 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수이고, Hm(j)는 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수이다.

도면중에서는, Ds(k)가 크게 되고, 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))가 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수(Hm(j))로 보존을 위해 전송되는 타이밍을 「H(j)로부터 Hm(j)로의 보존 타이밍」의 펄스로 나타내는 한편, Ds(k)가 작게 되고, 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수(Hm(j))가 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))로 전송되는 타이밍을「H(j)의 Hm(j)에 의한 치환 타이밍」의 펄스로 나타내고 있다.

종래의 에코 소거기는 상기와 같이 구성되어 있기 때문에, 이중 통화 상태의 검출이 적당하지 않아 적응화가 가능한 구간에서도 적응화가 정지하고, 적응화의 정지가유발하기 위한 적응화의 진행이 늦어 에코가 소거되지 않고 남는다는 문제가 있었다. 또한, 적응 필터에 의한 에코 소거량이 작을 경우에도 마찬가지로 에코가 남아 알아듣기 힘들다는 문제가 있었다.

또한, 종래의 적응용 메모리의 필터 계수를 대피값으로 치환하는 구성은, 치환 대상의 값이 크게 다른 경우에는 치환 순간에 적응 메모리의 필터 계수가 순간적으로 크게 변화하기 때문에, 그 순간에 곱의 합 연산기의 출력이 연속으로 되고, 그 결과 잔차 신호에 이음(異音)이 생긴다는 문제가 있었다.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이중 통화의 구간을 정확하게 판단하여 적응화를 행하는 에코 소거기를 얻는 것을 목적으로 한다.

또한, 적응용 메모리의 필더 계수를 대피값으로 치환해도 치환 구간에 값이 불연속이 아닌 이음이 생기지 않는 음길이 우수한 에코 소거기를 얻는 것을 목적으로 한다.

제1도는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 구성을 도시하는 블록도.

제2도는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 동작을 설명하기 위한 도면.

제3도는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 적옹화 제어 수단의 구성을 도시하는 블록도.

제4도는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 동작을 설명하기 위한 도면.

제5도는 본 발명의 제3 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 구성을 설명하는 블록도.

제6도는 본 발명의 제4 실시 형태에서의 필터 계수 치환 수단을 포함하는 에코 소거기를 도시하는 블록도.

제7도는 본 발명의 제4 실시 형태에서의 계수 치환 수단의 동작을 설명하는 도면.

제8도는 에코 소거기의 전체 구성을 도시하는 블록도.

제9도는 종래의 적응화 제어 수단의 구성을 도시하는 블록도.

제10도는 적응 필터의 적응화를 실행해야 할 구간의 예를 도시한 도면.

제11도는 종래의 적응 필터의 적응화 실행 구간의 예를 도시한 도면.

제12도는 종래의 적응 필터의 적응화 실행 구간의 예를 도시한 도면.

제13도는 종래의 필터 계수 치환 방법을 포함하는 에코 소거기를 도시하는 블록도.

제14도는 종래의 계수 치환 방법의 동작을 설명하는 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 에코 경로 2 : 에코 감산기

3 : 적응 필터 4 : 적응화 제어 수단

5, 6, 16 : 레벨 계산 수단 7 : 레벨차 계산 수단

8 : 레벨 보정 수단 9 : 비교 수단

10 : 적응용 메모리 11 : 곱의 합 연산 수단

12 : 전환 수단 13 : 대피용 메모리

14 : 필터 계수 갱신 수단 15 : 계수 치환 제어 수단

17 : 에코 이득 추정 수단 18 : 에코 레벨 추정 수단

19, 20 : 비교 수단 21 : 에코 소거량 추정 수단

22 : 플래그 선택 수단 23 : 보간(interpolator) 수단

본 발명에 따른 에코 소거기는, 수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득을 추정하는 수단과, 수신 신호에 추정된 에코 이득을 더하여 얻어지는 추정 에코 레벨과 에코 소거 후의 잔차 신호의 레벨을 비교하는 비교 수단을 설치하고, 상기 추정 에코 레벨이 상기 잔차 신호에 마진을 더한 값보다 클 경우에 송신신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비했다.

또한, 수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득을 추정하는 수단과, 수신 신호로 추정된 에코 이득을 더해 얻어지는 추정 에코 레벨과 송신 신호의 레벨을 비교하는 비교 수단을 설치하고, 상기 추정 에코 레벨이 상기 송신 신호로부터 마진을 뺀 값보다 클 경우에 송신 신호에 포함되는 수신 신호에 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비했다.

또, 수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득을 추정하는 수단과, 수신 신호에 추정된 에코 이득을 더해 얻어지는 추정 에코 레벨과 에코 소거 후의 잔차 신호의 레벨을 비교하는 제1 비교 수단, 수신 신호에 추정된 에코 이득을 더해 얻어지는 추정 에코 레벨과 송신 신호의 레벨을 비교하는 제2 비교 수단, 송신신호의 레벨과 잔차 신호의 레벨로부터 에코 소거량을 추정하는 에코 소거량 추정 수단을 설치하여 에코 소거량이 임계값보다도 클 경우, 추정 에코 레벨이 잔차 신호에 마진을 더한 값보다 크면 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하고, 에코 소거량이 임계값을 넘지 않을 경우는 추정 에코 레벨이 송신 신호로부터 마진을 줄인 값보다 크면 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비했다.

또한, 송신 신호와 에코 소거 후의 잔차 신호로부터 알고리즘을 이용해 갱신되는 적응화를 위한 필터 계수를 기억하는 적응용 메모리와, 적응화가 타당하다고 판정되는 동안에는 적응용 메모리의 필터 계수를 소정의 구간만큼 평행하게 기억하는 대피용 메모리, 송신 신호 레벨과 잔차 신호 레벨의 차를 보아 적응 필터의 적응화를 위한 필터 계수 갱신의 적당한지의 여부를 제어하는 계수 치환 제어 수단, 상기 적응용 메모리중의 제1 필터 계수의 값과 상기 대피용 메모리중의 제2 필터 계수의 값을 비교하여 보간하는 보간 수단을 구비하고, 계수 치환 제어 수단이 적응화가 타당하지 않아 상기 제1 필터 계수의 값을 상기 제2 필터 계수의 값으로 치환하도록 제어하면, 보간 수단은 제1 필터 계수의 값과 제2 필터 계수의 값이 연속인 값으로 되도록 소정의 타이밍 횟수로 보간하여 순차 갱신하도록 했다.

[제1 실시 형태]

이중 통화 상태의 검출을 확실하게 한 실시 형태에 대해서 서술한다.

제1도는 본 발명의 제1 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 블록도이다.

이 도면에 있어서, 제9도와 동일한 부분에 대해서는 동일 부호를 붙여 설명을 생략하다.

적응화 제어 수단은 도8의 에코 소거기에 설치되는 수단으로, 디지탈 신호인 수신 신호(Rin(k)), 송신 신호(Tin(k)), 잔차 신호(Res(k))를 입력으로 하여 적응화 제어 플래그(FLGa)를 출력한다.

또한, 레벨 계산 수단(5, 16, 6)은 수신 신호 레벨(Lrin(k)), 송신 신호 레벨(Ltin(k)), 잔차 신호 레벨(Lres(k))을 계산하여 출력한다. 여기서, 레벨로는, 예를 들어 파워의 대수 변환값을 가리킨다.

에코 소거기 추정 수단(17)은 수신 신호 레벨(Lrin(k))이 분명하게 유음(有音)인 임계값을 넘었을 때, 수신 신호 레벨(Lhn(k))과 송신 신호 레벨(Ltin(k))로부터 추정 에코 이득(EG)을 식(8)에 따라 계산한다. 요컨대, 수신 신호가 에코 경로로서 송신단에 나타나는 등가 이득을 앞 구간 몇개의 평균값으로서 구한다. 이것은 통상은 시스템으로 결정된 값이지만, 이것을 시간으로서 계산한다.

적응화 제어 수단은 수신 신호가 명확하게 유음일 때의 수신 신호와 송신 신호의 레벨차의 평균값을 이용함으로써, 에코 이득을 정밀하게 추정할 수 있다.

에코 레벨 추정 수단(18)은 추정 에코 레벨(Lech(k))을 식(9)에 따라 계산한다. 즉, 송신 신호를 낮춤으로 수신 신호가 에코로서 나타나는 양을 추정하는 것으로 된다.

비교 수단(19)은 잔차 신호 레벨(Lres(k))에 마진(a)을 더한 값을 추정 에코 레벨(Lech(k))과 비교하고, 이하의 조건식(10)을 만족할 때 적응화 제어 플래그(FLGa)를 1로, 만족하지 않을 때에 0으로 설정 출력한다.

본 발명의 동작을 에코 소거량이 클 경우, 즉 적응화가 진행해 에코가 충분히 소거될 경우를 도시한 제2도를 이용하여 설명한다.

본 발명에서의 적응화 제어 플래그(FLGa.)의 설정에는, 조건식(10)에 도시하는바와 같이, 잔차 신호 레벨(Lres(k))을 추정 에코 레벨(Lech(k))과 비교한다. 제2도는 잔차 신호 레벨(Lres(k))과 추정 에코 레벨(Lech(k))의 시간 변화를 나타내고 있다.

잔차 신호 레벨(Lres(k))은 에코 소거량이 클 경우는 근단 음성 레벨과 거의 같고, 또는 추정 에코 레벨(Lech(k))은 에코 신호 레벨과 거의 같다. 상술한 바와 같이, 적응화의 제어에 이용되는 이상적인 파라메터는 근단 음성 레벨과 에코 신호 레벨이기 때문에, 본 발명에서는 종래예에서 사용한 잔차 신호 레벨(Lres(k))과 추정 잔차 신호 레벨(Lres'(k))보다도 바람직한 파라메터를 사용하고 있다.

그 때문에, 종래예를 설명한 제11도에 비해 많은 구간에서 적응화를 실행할 수 있다. 즉, 제2도의 구간 a와 같이 송신 신호(Tin(k))에 에코 신호만 포함되어 있지 않은 구간에서는, 추정 에코 레벨(Lech(k))이 근단 음성 레벨의 근사한 잔차 신호 레벨을 항상 상회함으로써, 단속적으로 적응화 제어 플래그(FLGa)를 1로 설정하는 동작으로 된다. 또한, 제2도의 구간 b와 같이, 이중 통화 구간중의 에코 신호 레벨이 근단 음성 레벨을 상회하고 있는 구간에서도 구간 a와 마찬가지로 추정 에코 레벨(Lech(k))이 잔차 신호 레벨을 상회하기 때문에, 적응화 제어 플래그(FLGa)를 1로 설정하는 동작으로 된다.

또한, 비교의 조긴식(10)에서의 마진(α)은, 근단 음성 레벨을 잔차 신호 레벨(Lres(k))로 근사한 오차와 추정 에코 레벨(Lech(k))이 추정값이기 위해 진짜 레벨에 대해서 갖는 오차를 흡수하기 위한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명이 의하면 에코 소거량이 클 경우에는 상기 구성의 신호 비교로서 양호한 적응화 제어를 행할 수 있다.

[제2 실시 형태]

이중 통화 상태의 검출을 확실하게 한 다른 실시 형태를 서술한다.

제3도는 본 발명의 제2 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 블록도이다.

이 도면에 있어서, 제1도 및 제9도와 동일한 부분에 대해서는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

이 적응화 제어 수단은 제8도의 예코 소거기에 설치되는 수단으로, 디지탈 신호인 수신 신호(Rin(k)), 송신 신호(Tin(k))를 입력으로 하여 적응화 제어 플래그(FLGb)를 출력한다.

또한, 레벨 계산 수단(5, 16)은 제1 실시 형태와 마찬가지로, 수신 신호 레벨(Lhn(k))과 송신 신호 레벨(Ltin(k))을 계산하여 출력한다.

에코 이득 추정 수단(17)과 에코 레벨 추정 수단(18)은 제1 실시 형태와 마찬가지로 추정 에코 이득(EG)과 추정 에코 레벨(Lech(k))을 계산한다.

비교 수단(20)은 송신 신호 레벨(Ltin(k)), 마진(β), 추정 에코 레벨(Lech(k))에 의한 이하의 조건식(11)을 만족할 때에 적응화 제어 플래고(FLGb)를 1로, 만족하지 않을 때에 0으로 설정해 출력한다.

본 발명의 동작을 에코 소거량이 작을 경우, 즉 ,적응화가 아직 진행하지 않아 에코의 소거가 충분하지 않을 경우를 도시한 제4도를 이용하여 설명한다.

본 발명에서의 적응화 제어 플래그(FLGb)의 설정에는, 조건식(l1)에 도시하는 바와 같이, 송신 신호 레벨(Ltin(k))울 추정 에코 레벨(Lech(k))과 비교한다. 제4도는 송신 신호 레벨(Ltin(k))과 추정 에코 레벨(Lech(k))의 시간 변화를 나타내고 있다.

송신 신호 레벨(Ltin(k))은, 송신 신호중에 근단 음성이 포함되어 있지 않을 경우는 에코 신호 레벨을 나타내기 때문에, 추정 에코 레벨(Lech(k))과 거의 같게 되고, 또 송신 신호와 수신 신호가 겹치는 이중 통화시에는 근단 음성과 에코 신호가 중첩한 신호의 레벨을 나타내기 때문에, 추정 에코 레벨(Lech(k))을 상회한다.

그 때문에, 송신 신호 레벨(Ltin(k))과 추정 에코 레벨(Lech(k))을 비교하는 것으로, 송신 신호(Tin(k))에 에코 신호만 포함되어 있지 않은 구간을 추정하고, 적응화 제어 플래그(FLGb)를 1로 설정한다. 종래예를 설먕한 제12도와 비교해 알 수 있는 바와 같이, 제4도에서는 보다 많은 구간에서 적응화를 실행하는 동작으로 된다.

또한, 비교의 조건식(11)에서의 마진(β)은, 추정 에코 레벨(Lech(k))이 추정값이기 위해, 진짜 에코 레벨에 대해 갖는 오차를 흡수하기 위한 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 에코 소거량이 작을 경우에는, 상기 구성의 신호 비교로서 양호한 적응화 제어를 행할 수 있다.

[제3 실시 형태]

다시, 다른 확실한 이중 통화 검출의 형태에 대해서 서술한다.

제5도는 본 발명의 제3 실시 형태에서의 적응화 제어 수단의 블록도이다.

이 도면에 있어서, 제9도 및 제1도와 동일한 부분에는 동일한 부호를 붙이고 설명을 생략한다.

이 적응화 제어 수단도, 도8의 에코 소거기에 설치되는 수단이고, 입출력은 제1도, 제3도의 구성과 마찬가지이다. 레벨 계산 수단(5, 16, 6)은 제1 실시 형태와 마찬가지로, 수신 신호 레벨(Lrin(k)), 송신 신호 레벨(Ltin(k)), 잔차 신호 레벨(Lres(k))을 계산하여 출력한다. 여기서 레벨로는, 예를 들어 파워의 대수 변환값을 지정한다.

에코 이득 추정 수단(17)과 에코 레벨 추정 수단(18)은 상기 실시 형태와 마찬가지로, 추정 에코 이득(EG)과 추정 에코 레벨(Lech(k))을 계산한다. 적응화 제어 수단은, 수신 신호가 명확하게 유음일 때의 수신 신호와 잔차 신호의 레벨차의 평균값을 이용함으로써, 에코 소거량을 정밀도 좋게 추정할 수 있다.

비교 수단(19, 20)은 각각 제1 실시 형태, 제2 실시 형태와 마찬가지로, 적응화 제어 플래그(FLGa, FLGb)를 설정해 플래그 선택 수단(22)으로 출력한다.

또한, 에코 소거량 추정 수단(21)은 수신 신호 레벨(Lrin(k))이 명확하게 유음인 임계값을 넘었을 때에, 송신 신호 레벨(Ltin(k))과 잔차 신호 레벨(Lres(k))로부터 추정 에코 소거량(ERLE)을 식(12)에 따라 계산한다.

플래그 선택 수단(22)은 추정 에코 소거량(ERLE)이 임계값을 넘었을 때, 즉 클 때에는 비교 수단(19)의 출력하는 적응화 제어 플래그(FLGa)를, 또한 추정 에코 소거량(ERLE)이 임계값을 넘지 않을 때, 즉 작을 때에는 비교 수단(20)의 출력하는 적응화 제어 플래그(FLGb)를, 최종적인 적응화 제어 플래그(FLG)로서 출력한다.

여기서, FLG=1는 적응 필터에 대한 적응화의 실행 지시를 나타내고, FLG=0은적응화의 정지 지시를 나타낸다.

여기서, 적응 필터에 의한 에코 소거량에 따라 적응화 제어 플래그 FLGa와 FLGb를 사용해 알 수 있는 것은, 에코 소거량의 대소에 관계 없이 양호한 적응화 제어를 행하기 때문이다.

이미, 제1 실시 형태와 제2 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 양호한 적응화 제어를 위해서는, 에코 소거량이 클 때에는 적응화 제어 플래그(FLGa)가 유효하고, 에코 소거량이 적을 때에는 적응화 제어 플래그(FLGb)가 유효한다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 에코 소거량에 따라 적응화 제어 플래그 FLGa와 FLGb를 사용해 알기 때문에, 에코 소거량의 대소에 관계 없이 양호한 적응화 제어를 행할 수 있다.

또한, α, β의 마진은 각각 근단 음성 레벨을 잔차 신호 레벨(Lres(k))로 근사한 오차와 추정 에코 레벨이 추정값으로 했기 때문에 갖는 오차를 흡수하는 효과가 있다.

[제4 실시 형태]

적응화 제어에 의한 곱의 합 연산기의 필터 계수 전환시의 이음 발생을 없게하는 구성과 동작을 설명한다.

제6도는 본 발명의 제4 실시 형태에서의 필터 계수 치환 수단을 구비하는 에코 소거기의 블록도이다.

이 도면에 있어서, 제13도과 동일한 동작을 하는 부분에 대해서는 설명을 생략한다.

도면에 있어서, 전환 수단(12)은 계수 치환 제어 수단(15)으로 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수의 값을 대피용 메모리(13)로 전송하는 지령을 받으면 그 지령에 따른 전송을 행하는 점은 종래예와 동일하지만, 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수의 값을 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수값으로 치환하는 지령을 받았을 때에는 무엇도 하지 않는 점은 종래예와는 다르다.

새로운 요소인 보간 수단(23)은 계수 치환 제어 수단(15)으로 적응화 메모리(10)의 필터 계수의 값을 대피용 메모리(13)의 값으로 치환하는 지령을 받았을 때에는, 즉 현재의 적응화가 타당하지 않게 필터 계수를 치환 할 때에는 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))와 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수(Hm(j))를 비교하고, 그 차분을 계산하며, M회로 분할하여 보간할 경우의 1회의 변경폭(DL(j)), j=1, 2, …, J를 식(13)에 따라 계산하고, 대피용 메모리(13)에 변경폭(DL(j)), j=1, 2, …, J를 보존한다. 또한, 여기서 J는 적응 필터의 탭(tab)수이다.

제7도는 Ds(k)의 시간 변화와 전환 수단(12)에 의한 전송 처리의 타이밍과 보간 수단(23)에 의한 보간 처리의 타이밍을 나타내고 있다.

즉, Ds(k)가 크게 되고, 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))가 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수(Hm(j))로 보존을 위해 전송되는 타이밍을「H(j)로부터 Hm(j)로의 보존 타이밍」의 펄스로 나타내고, 또는 Ds(k)가 작게 되며, 적응용 메모리(10)의 제1을 필터 계수(H(j))의 대피용 메모리(13)에 보존되어 있는 제2의 필터 계수(Hm(j))로 변경하기 위한 M회의 보간의 타이밍을「H(j)의 보간 타이밍」의 펄스로 나타내고 있다.

종래예를 설명한 제14도에서는 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))를 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수(Hm(j))로 변경하는 처리가 1회의 치환인 것에 대해 본 발명을 설명한 제8도에서는 이 변경하는 처리가 M회의 보간이기 때문에, 본 발명에서 보간전의 제1 필터 계수와 제2 필터 계수가 크게 다르게 되어 있는 경우에서도 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수를 서서히 변경할 수 있다.

다음에, 보간 수단(23)은 1회째의 보간시에는 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수(H(j))에 변경폭(DL(j))의 값을 가산하는 처리를 j=1, 2, …, J에 대해서 행한다. 이후, M회째의 보간시까지 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수에 변경폭(DL(j)), j=1, 2, …, J의 값을 가산하는 동작을 반복한다.

그 결과, M회째의 보간이 종료할 때에는 적응용 메모리(10)의 제1 필터 계수의 값은 보간 개시전의 대피용 메모리(13)의 제2 필터 계수(Hm(j)), j=1, 2, …, J와 동일한 값으로 된다.

[제5 실시 형태]

제1, 제2 및 제3 실시 형태에서의 레벨 계산 수단(5, 16, 6)으로 계산되는 수신 신호 레벨(Lrin(k)), 송신 신호 레벨(Ltin(k)), 잔차 신호 레벨(Lres(k))은 파워의 대수 변환값으로 했지만, 이것을 파워로 대용해도 된다. 본 실시 형태에서는 적응화 제어 수단에 제1, 제2 및 제3 실시 형태와 같은 동작을 시키기 위해 식(8)의 계산은 식(14)로, 식(9)의 계산은 식(15)로, 조건식(10)의 계산은 식(16)으로, 조건식(11)의 계산은 식(18)로, 식(12)의 계산은 식(20)으로 각각 변경된다.

다만, α'는 이하의 식(17)로 표시된다.

다만, β'는 이하의 식(19)로 표시된다.

또한, 다시 추정 에코 이득(EG)의 계산식(14) 및 추정 에코 소거량(ERLE)의 계산식(20)은 각각 식(21), 식(22)로 대용해도 된다.

이상과 같이 븐 발명에 의하면, 적응화 제어 수단은 추정 에코 레벨과 잔차 호 레벨을 이용한 판정을 행함으로써, 에코 소거량이 클 경우에는 송신 신호중의 근단 신호 레벨과 에코 신호 레벨을 정밀하게 추정할 수 있고, 그 결과 적응 필터의 적응화 실행, 정지를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 적응화 제어 수단은 추정 에코 레벨과 송신 신호 레벨을 이용한 판정을 행함으로써, 에코 소거량이 작을 경우에서도 송신 신호가 에코 신호만인가의 여부를 판정할 수 있고, 그 결과 적응 필터의 적응화 실행, 정지를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또, 적응화 제어 수단은 송신 신호의 레벨과 잔차 신호의 레벨로부터 에코 소거량을 추정하고, 에코 소정량에 의해 적응화 제어 수단은 플래그를 사용해 알 수 있기 때문에, 에코 소거량의 대소에 관계 없이 적응 필터의 적응화 실행, 정지를 정밀하게 제어할 수 있는 효과가 있다.

또한, 필터 계수 치환일 때에 치환 전의 적응용 메모리의 필터 계수와 대피용 메모리의 필터 계수의 값을 보간하면서 치환하기 때문에, 치환 전의 적응용 메모리의 필터 계수의 값과 대피용 메모리의 필터 계수의 값이 크게 달라져 있어도 곱의 합 연산기의 출력 신호가 불연속으로 되지 않고, 그 결과 잔차 신호에 이음이 생기지 않게 된다는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득(gain)을 추정하는 수단,및 상기 수신 신호에 상기 추정된 에코 이득을 더하여 얻어지는 추정 에코 레벨과 에코 소거 후의 잔차(殘差) 신호의 레벨을 비교하는 비교 수단을 설치하고, 상기 추정 에코 레벨이 상기 잔차 신호에 마진을 더한 값보다 클 경우에 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 에코 소거기.
2. 수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득을 추정하는 수단, 및 상기 수신 신호에 상기 추정된 에코 이득을 더하여 얻어지는 추정 에코 레벨과 상기 송신 신호의 레벨을 비교하는 비교 수단을 설치하고, 상기 추정 에코 레벨이 상기 송신 신호로부터 마진을 뺀 값보다 클 경우에 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 에코 소거기.
3. 수신 신호의 레벨과 송신 신호의 레벨로부터 에코 이득을 추정하는 수단, 상기 수신 신호에 상기 추정된 에코 이득을 더하여 얻어지는 추정 에코 레벨과 에코 소거 후의 잔차 신호의 레벨을 비교하는 제1 비교 수단, 상기 수신 신호에 상기 추정된 에코 이득을 더하여 얻어지는 추정 에코 레벨과 상기 송신 신호의 레벨을 비교하는 제2 비교 수단, 및 상기 송신 신호의 레벨과 상기 잔차 신호의 레벨로부터 추정 에코 소거량을 추정하는 에코 소거량 추정 수단을 설치하여, 상기 에코 소거량이 임계값보다 클 경우, 상기 추정 에코 레벨이 상기 잔차 신호에 마진을 더한 값보다 크면 송신 신호에 포함되는수신 신호의 에코를 소거하는 직응화 제어를 행하고, 상기 에코 소거량이 임계값을 넘지 않을 경우는, 상기 추정 에코 레벨이 상기 송신 신호로부터 마진을 뺀 값보다 크면 송신 신호에 포함되는 수신 신호의 에코를 소거하는 적응화 제어를 행하도록 한 적응화 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 에코 소거기.
4. 송신 신호와 에코 소거 후의 잔차 신호로부터 알고리즘을 이용하여 갱신되는 적응화를 위한 필터 계수를 기억하는 적옹용 메모리, 적응화가 타당하다고 판단되는 동안에는 상기 적응용 메모리의 필터 계수를 소정구간만큼 평행하게 기억하는 대피용 메모리, 상기 송신 신호 레벨과 상기 잔차 신호 레벨과의 차를 보고 적응 필터의 적응화를 위한 필터 계수의 갱신의 적합 여부를 제어하는 계수 치환 제어 수단. 및 상기 적응용 메모리중 제1 필터 계수의 값과 상기 대피용 메모리중의 제2 필터 계수의 값을 비교하여 보간하는 보간 수단을 구비하고, 상기 계수 치환 제어 수단이 적응화가 타당하지 않아 상기 제1 필터 계수의 값을 상기 제2 필터 계수의 값으로 치환하도록 제어하면, 보간 수단은 상기 제1 필터 계수의 값과 제2 필터 계수의 값이 연속인 값으로 되도록 소정의 타이밍 횟수로 보간하여 순차 갱신하도록 한 것을 특징으로 하는 에코 소거기.

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