KR100299290B1 - 에코 제거 방법 및 그런 프로세스를 구현한 에코 제거기 - Google Patents

에코 제거 방법 및 그런 프로세스를 구현한 에코 제거기 Download PDF

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Abstract

수신 신호(x(n))는 에코 발생 시스템(1)에 입력된다. 관측(observation) 신호(z(n))는 이런 시스템으로 부터 획득된다. 수신 신호를 필터하여, 에코 예측 신호(y(n))를 발생시킨다. 에코 예측 신호는 에코 신호(e(n))를 발생시키도록 관측 신호로 부터 감산된다. 관측 신호(z(n))는 스펙트럼의 차주파수에 관한 M 분광 구성요소로 분해된다. 에코 예측 신호(y(n))의 M 대응 분광 구성요소는 획득된다. 제각기 관측 신호의 M 분광 구성요소의 하나 및, 에코 예측 신호의 대응 분광 구성요소간의 동일 모양의 정도(degree of similitude)를 나타내는 점진적 변화에 따른 값을 가진 각각의 M 수량은 계산된다. 에러 신호(e(n))의 최소한 하나의 분광 모양 설정(shaping)은 에코 제거기로 부터의 출력 신호를 전달하거나 필터링을 적응시키도록 상기 M 계산된 수량의 함수로서 수행된다.

Description

에코 제거 방법 및 그런 프로세스를 구현한 에코 제거기
본 발명은 에코 제거 분야에 관한 것으로서, 특히, 핸즈-프리(hands-free) 전화 설치를 위한 음향 에코 제거기에 관한 것이다.
도 1 에서 기본 다이어그램으로 도시된 에코 제거기는 한편으로 원거리(distant) 소자로 부터 발신하고, 로컬 시스템(1)의 입력에 인가된 수신 신호 x(n)와, 다른 한편으로 시스템(1)로 부터 발산하는 관측 신호 z(n)를 처리하여, 통신 채널에 의하여 원거리 소자로 복귀되는 다른 신호 e(n)를 발생시킨다. 신호 x(n) 및 z(n)는 예를 들어 전화 대역내에서 음성을 위한 8 KHz 또는 광대역의 16 KHz 로 샘플된 디지털 신호인 것으로 추정된다.
도 1 에서 표시된 에코 제거기는 핸즈-프리 전화 설치를 위한 것이다. 따라서, 로컬 시스템(1)은 수신 신호 x(n)가 인가되는 디지털/아날로그 변환기(2), 변환기(2)로 부터 증폭된 아날로그 출력을 수신하는 확성기(3), 확성기(3) 및 마이크로폰(4) 사이의 음향 결합에 의한 수신 신호의 주위 잡음 B 및 에코 구성요소 EC 와 로컬 음성 P 을 픽업하는 마이크로폰(4)과, 마이크로폰(4)으로 부터 증폭된 출력을 디지털화함으로써 관측 신호 z(n)를 발생시키는 아날로그/디지털 변환기(6)를 구비하고 있다.
에코 제거기는 수신 신호 x(n)로 부터 에코 예측 신호 y(n)를 전송하는 디지털 필터(7)를 포함한다. 도 1 을 참조로 고려된 경우에 유한 임펄스 응답(FIR)을 가진 상기 필터는 시스템(1)내의 에코 경로의 응답을 모델한다. 에코 신호 e(n)는 관측 신호 z(n)로 부터 에코 에측 신호y(n)를 감산하는 감산기(8)에 의해 전송된다.
에코 경로의 가변성을 갖기 위하여, 에코 제거기는 종종 적응할 수 있고, 즉, 필터(7)의 계수는 적당한 적응 알고리즘을 구현하는 적응 제어 모듈(9)에 의해 동적으로 조정된다. 일반적으로, 계수는 입력 신호 x(n) 및 에러 신호 e(n)의 함수로서 적응된다. 많은 가능 적응 알고리즘은 특히 경사도(gradient) 알고리즘의 다양한 버전(versions)으로 공지되어 있다.
자주, 적응 에코 제거기는 음성 활동 검출기 및 더블-토크(double-talk) 검출기와 결합되는 데, 이는 도 1 에 표시되지 않는다. 이런 검출기는 필터(7)의 계수의 적응을 디스에이블 하는 데 이용되는 데, 이때, 수신 신호 x(n)는 소정의 음성 활동을 포함하지 않으며, 무상관(decorrelated)음성 활동은 신호 x(n) 및 z(n)로 제공된다. 따라서, 이런 두 특정한 경우에, 신호 z(n)는 적응 제어 모듈(9)에 의해 이용될 수 있는 에코 경로의 양호한 관측을 나타내지 않는다. 더블-토크 검출기는 에코 제거기의 설계자에 대한 많은 어려움의 근원이 되는 것으로 알려져 있다. 특히, 이런 검출기는 주위 잡음 B이 상당히 클 시에 자주 방해를 받는다. 더욱이, 더블-토크 상황을 구별하기가 종종 힘들며, 그런 구별에 의한 온/오프 적응 제어는 알고리즘의 양호한 수렴(good convergence)을 손상시킨다.
수신 신호 x(n)의 필터링을 수행하는 가능한 많은 방법이 있는 데, 이는 각종 타입의 적응 알고리즘과 호환 가능하다. 도 1 의 통상적인 경우에, FIR 필터(7)를 이용하여, 수신 신호 및, 에코 경로의 평가된 임펄스 응답, 길이 N 샘플 사이의 콘벌루션(convolution)을 수행한다.
도 2 에 표시된 실시예에서, 주파수 영역내에서 필터링을 수행한다. 이런 구현은 에코 경로의 긴 임펄스 응답 및, 음성 신호에 의해 나타난 고 상관도(high degree of correlation)에 알맞다. 콘벌루션은 수신 신호 및 임펄스 응답의 퓨리에 변환간의 항씩 곱(term-by-term products)으록 교체되고, 고속 콘벌루션 기술 OLS (오버랩-세이브) 또는 OLA(오버랩-가산)에 따라 계산된다(1992년 1월, IEEE SP 잡지, 페이지 15 내지 37 에서, 제이.제이. 신크에 의한 명칭, "주파수 영역 및 멀티레이트 적응 필터링" 참조). FIR 필터를 이용하여 콘벌루션을 N 계수로 계산하기 위하여, OLS 또는 OLA 기술은 사이즈 N 의 오버랩을 나타내는 신호의 2N 샘플의 연속 블록 상에서 작업(work)한다. 1982년 10월, 음향, 음성 및 신호 프로세싱에 관한 IEEE 트랜스 볼륨 30, 넘버 5, 페이지 726 내지 734 에서 디. 맨소우 등에 의한 명칭 "자유(unconstrained) 주파수 영역 적응 필터"에 기술된 바와 같은 자유 알고리즘에 따라 경사도를 계산하도록 적응 제어 수단을 생각할 수 있다. 이는 도 2 에 표시된 예의 경우이다. 제약(constrained) 경사도 알고리즘은 또한 이용될 수 있으며(예를 들어, 1980년 8월, 음향, 음성 및 신호 프로세싱에 관한 IEEE 트랜스 볼륨 28, 넘버 4, 페이지 474 내지 475 에서, 이.알. 페라라에 의한 명칭 "LMS 적응 필터의 고속 구현" 참조), 적응 제어 수단은 그때 사실상 2N 필터링 계수가 단지 임펄스 응답의 N 항을 나타내는 사실을 고려하여 투사 수단을 포함한다.
블록 처리에 고유한 지연을 줄이고, 수행을 향상시키기 위하여, 주파수 영역의 필터링은 임퍼스 응답의 분배로 수행될 수 있다(1990년 2월, 음향, 음성 및 신호 처리에 관한 IEEE 트랜스 볼륨 38, 넘버 2, 페이지 373 내지 376, 제이.에스. 수 등에 의한 명칭 "다 지연 블록 주파수 영역 적응 필터" 참조). 다른 가능성은 1992년 3월, IEEE 회보 ICASSP'92, 볼륨 4, 페이지 9 내지 12 에서 오.에이트 암레인 등에 의한 명칭 "저 지연 주파수 영역 LMS 알고리즘" 에 기술된 바와 같은 오버랩 기술을 이용하는 것이다.
다른 한편, 주파수 영역의 에코 제거기는 에러 신호의 잡음을 감소시키는 처리 동작에 유용한 잇점을 갖는다(1995년 6월, 노르웨이, 로로스, 음향 에코 및 잡음 제어에 의한 국제 워크숍 또는 국제 특허출원 WO96/23384 에서 제이.부디 등에 의한 명칭 "불리한 환경 사용을 위한 글로벌 최적화 주파수 영역 음향 에코 제거기" 참조).
도 2 의 에코 제거기에서, 직렬/병렬 변환기(11, 12)는 제각기 신호 x(n) 및 z(n)를 수신하여, S 샘플의 넌-오버랩(non-overlapping)연속 세그먼트 형태로 캐스트(cast)하는 데, 여기서 S 는 임펄스 응답의 길 N 보다 적가나 동일한 정수이다. 에코 예측 신호 y(n)는 또한 S 샘플의 대응 세그먼트 형태로 발생된다. 그 다음, 감산기(8)는 연산 e(n)=z(n)-y(n)을 병렬로 수행시켜, 병렬/직렬 변환기(13)에 의해 순차적인 형태로 다음 캐스트 백(back)하는 S 샘플의 세그먼트의 형태로 에러 신호를 발생시킨다.
나타낸 경우의 OLS 기술인 이용된 콘벌루션 기술 때문에, 신호 x(n) 및 e(n)의 퓨리에 변환은 통상적인 고속 퓨리에 변환(FFT) 알고리즘을 구현하는 유닛(16, 17)에 의해 길이 2N 샘플의 블록 상에서 수행된다. 수신 신호 x(n)의 연속 블록은 유니트(18)에 의해 구성되어, 2N-S 샘플의 오버랩을 나타낸다. 이런 블록은 인덱스 K 에 의해 번호가 지정된다. 신호 x(n)의 S 샘플의 세그먼트를 수신함과 동시에, 유니트(18)는 블록 K-1 의 가장 앞선(oldest) S 샘플을 삭제하고, 잔여 2N-S 샘플을 시프트하며, S신규 샘플을 유도함으로써 블록 K 을 구성한다. 에러 신호 e(n)의 연속 블록은 감산기(8)에 의해 전달된 세그먼트로 부터 유닛(19)에 의해 구성되어, 길이 2N의 각 블록은 N 제로 샘플로 개시하고, 2개의 연속 블록의 최종 N 샘플은 N-S 샘플의 오버랩을 나타낸다. 수신 신호 x(n) 및 에러 신호 e(n)의 블록 K을 변환함으로써 획득된 퓨리에 구성요소는 제각기 XK(f) 및 EK(f)로 표시된다(1≤f≤2N). 8KHz 의 샘플링 주파수에 대하여, 주파수 영역내에서 필터하는 블록 및 세그먼트의 통상적인 사이즈는 S=32, 2N=256 이다.
유니트(16,17)에 의해 산출된 퓨리에 구성요소는 적응 제어 수단(9)에 공급되며, 상기 수단(9)은 도 2 에서 설명된 예에서와 같이 2N 독립 모듈 9.f(1≤f≤2N)로 구성되며, 상기 모듈의 각각은 대응 구성 요소 XK(f) 및 EK(f)를 수신하여, 제각기 주파수 영역내의 필터링에서 도움이 되는 2N 복소(complex) 계수를 산출시킨다. 필터(7)는 2N 복소 증배기 7.f 로 구성되며, 상기 증배기의 각각은 퓨리에 구성요소 XK(f) 및, 즉응 제어 모듈 9.f 에 의해 전달된 대응 계수를 수신하여, 퓨리에 구성 요소 YK(f)를 전달한다. 사실상, 퓨리에 변환의 대칭성이 주어질 경우, 단지 N+1 증배기에 의해 2N 구성 요소 YK(f)를 획득할 수 있다. 유닛(21)은 2N 구성 요소 YK(f)의 블록의 역 고속 퓨리에 변환(IFFT)에 영향을 준다. 유닛(22)은 유닛(21)에 의해 전달된 2N 샘플의 블록을 기초로 하여 세그먼트씩 에코 예측 신호 y(n)를 구성한다. 유닛(22)은 유닛(21)으로 부터 수신된 각 블록의 최종 N 샘플을 구하고, S < N 일시에 또한 필터된 신호 y(n)의 연속 세그먼트를 재구성하는 데 필요한 오버랩-가산을 수행시킨다.
잘 알려진 바와 같이, 고속 퓨리에 변환은 퓨리에 구성 요소에 직접 관련되는 특정 구성 요소가 되는 고속 하트레이 변환으로 교체된다(1991년 7월 신호 처리에 관한 IEEE 트랜스, 볼륨 39, 넘버 7, 페이지 1708 내지 1711, 티.더블유.웡 등에 의한 명칭 "하트레이 변환 및 오버랩-세이브 방법을 이용한 적응 필터링" 참조).
도 3 은 서브-밴드(sub-band) 분해를 이용한 적응 에코 제거기의 다른 가능 실시예를 도시한 것이다. 4개의 서브-밴드가 관찰되는 경우를 예로서 고려해 보면, x(i)(n'), y(i)(n'), z(i)(n') 및 e(i)(n')에 의해 신호 x(n), y(n), z(n) 및 e(n)의 서브-밴드 i(1≤i≤4)에 관한 구성요소를 나타낸다.
신호 x(i)(n') 및 z(i)(n')는 2개의 분해단(stage)에 의해 신호 x(n) 및 z(n)를 분해함으로써 획득되는 데, 제 1 단은 도 4 에 표시된 타입의 1개의 입력 및 2개의 출력을 가진 모듈 D, D'을 포함하고, 제 2 단은 동일 타입의 2개의 모듈 D,D' 을 포함하며, 상기 모듈의 입력은 제각기 제 1 단의 모듈의 2개의 출력으로 링크된다. 각 모듈 D 또 D'은 저역 통과 필터(23) 및 고역 통과 필터(24)를 포함하며, 상기 필터 양자 모두는 모듈 및 2개의 회로(26)로 부터 입력 신호를 수신하며, 상기 회로(26)는 필터(23, 24)로 부터의 출력 신호를 인수 2 로 서브-샘플하여, 모듈 D, D'로 부터 2개의 출력 신호를 발생시킨다.
서브-밴드 에코 제거기는 각 서브-밴드에 대한 적응 필터(7)를 포함하는 데, 상기 필터(7)는 시간 영역내에서 수신 신호의 대응 구성 요소 x(i)(n')를 필터하여, 관측 신호의 구성 요소 z(i)(n')로 부터 감산기(8)에 의해 감산되는 에코 예측 신호의 구성 요소 y(i)(n')를 산출시킨다. 각 서브-밴드에 대하여, 모듈(9)은 필터(7)의 적응을 제어한다.
2개의 단에서 재결합하는 수단은 감산기(8)에 의해 전달된 4개의 구성요소 e(i)(n')로 부터의 에러 신호 e(n)를 구성한다. 제 1 단은 도 5 에 표시된 타입의 2개의 입력 및 1개의 출력을 가진 2개의 모듈 R 을 포함하고, 제 2 단은 동일 타입의 단일 모듈 R 을 포함하는 데, 그의 2개의 입력은 제 1 단의 2개의 모듈의 출력에 링크된다. 각 모듈 R 은 모듈로 부터의 2개의 입력 신호를 인수 2 에 의해 오버샘플링 하는 2개의 회로(27), 제각기 회로(27)에 의해 발생된 2개의 오버샘플된 신호를 수신하는 저역 통과 필터(28) 및 고역 통과 필터(29)와, 모듈 R 로 부터 출력 신호를 발생시키도록 2개의 필터(28, 29)로 부터 출력 신호를 함께 가산하는 합산기(31)를 포함한다.
분해 및 재결합 피러(23, 24, 28, 29)에 대한 통상적인 각종 형태는 공지되어 있고, 일반적으로 유한 또는 무한 임펄스 응답, 예를 들어 공액 직각 필터(CQF), 직각 미러 필터(QMF), 그렇지 않으면 웨이브릿(wavelet) 분해 필터(WDF)를 가질 수 있다. 더욱이, 코사인 변조 필터 뱅크 타입의 직접 분해 구조는 다단계 구조 대신에 이용될 수 있다(1992년 11월, 신호 처리에 관한 IEEE 트랜스, 볼륨 40, 넘버 11, 페이지 2703 내지 2714 에서 에이취.에스. 맬바에 의한 명칭 "확장 랩 변환: 성질, 응용 및 고속 알고리즘" 이나, 1990년 1월, IEEE 회보, 볼륨 78, 넘버 1, 페이지 56 내지 93 에서, 피.피. 베다나탄에 의한 명칭 "멀티레이트 디지털 필터, 필터 뱅크, 폴리페이즈 네트워크 및 응용: 지침서" 참조).
서브-밴드 에코 제거기의 모듈(9)에 의해 구현된 적응 알고리즘은 풀-밴드(full-band) 시간 필터링을 적응시키는데 공통으로 이용되는 것과 동일한 타입일 수 있다. 그러나, QR 분해에 따른 고속 순환 최소 제곱(fast recursive least square) 알고리즘(RSL)과 같이 특히 서브-밴드 구조에 알맞은 알고리즘이 있다(1995년 디트로이트, IEEE ICASSP'95 나 국제특허출원 WO96/21313 에서 에프.캡맨 등에 의한 명칭 "고속-OR-RLS 알고리즘 및 멀티레이트 스킴을 이용한 음향 에코 제거" 참조). 또한, 한 서브-밴드서 다른 서브-밴드까지 서로 다른 수렴 파라미터 및/또는 적응 알고리즘을 이용할 수 있다. 특히, 최저 주파수에 관한 서브-밴드에서, 고 서브-밴드에서 보다 더 효율적인(고속 QR-RLS 와 같은)알고리즘을 이용할 수 있는 데, 여기서, 계산 자원에 의하여 덜 필요로 하는 알고리즘은(NLMS 와 같이) 이용될 수 있다.
소정의 에코 제거기에서, 에코 예측 필터링의 계수는 동작 동안에 고정된다. 이런 계수는 고정될 수 있어, 예를 들어, 확성기(3) 및 마이크로폰(4)의 응답, 확성기 및 마이크로폰 사이의 직접 결합과, 확성기 및 마이크로폰이 항상 동일 위치에 있을 경우의 아마 간접 결합을 고려하도록 한 번만 결정된다. 상기 계수는, 에코 제거기를 스위치 온할 시에나 주기적으로 학습(learn)하고, 부가되거나 수신 신호에 대체되는 신호에 적응 알고리즘의 수렴을 성취하며, 백색(white) 잡음과 유사한 무상관 성질을 가짐으로써 결정될 수 있다.
에코 제거기에는 또한 각종 에코 예측 필터가 있는 것으로 알려져 있는 데, 통신 채널로 전송된 신호는 에러 신호의 에너지의 최소화와 같은 선정된 기준에 따라 필터중의 하나를 선택하거나, 그렇지 않으면 각종 에코 예측 필터로 부터 출력을 결합함으로써 획득된다(1992년 신호 처리 VI: 이론 및 응용, 페이지 1611 내지 1614 에서 더블유.암브러스터에 의한 명칭 "2개의 필터 구조를 가진 광대역 음향 에코 제거기", 또는 1991년 1월, 신호 처리에 관한 IEEE 트랜스, 볼륨 39, 너버 1, 페이지 115 내지 121 에서, 제어.에스. 수 등에 의한 명칭 "다단계 사이즈 (MSS) 주파수 영역 적응 필터" 참조). 에코 제거기는 예를 들어 서로 다른 수렴 파라미터 또는 서로 다른 적응 알고리즘에 따라 동작하는 하나 이상의 적응 필터 및/또는, 고정 계수를 가진 하나 이상의 필터 및/또는, 계수가 학습함으로써 결정되는 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다.
본 발명의 제 1 목적은 에코 제거기, 특히(주파수 영역내에서나 서브-밴드에 의해 필터링하는)분광 분해능(spectral resolution)을 포함하는 에코 제거기로 부터 출력 신호 질 및/또는 수렴도를 향상시키는 것이다.
도 1 은 시간 영역내에서 풀-밴드(full-band)를 가진 적응 에코 제거기(adaptive echo canceller)의 기본 다이어그램.
도 2 는 주파수 영역내에서 필터링을 가진 적응 에코 제거기의 기본 다이어그램.
도 3 은 서브-밴드(sub-band) 필터링을 가진 적응 에코 제거기의 기본 다이어그램.
도 4 및 5 는 도 3 의 에코 제거기의 분해 및 재결합 수단의 개략적인 다이어그램.
도 6 은 본 발명에 따른 적응 에코 제거기의 기본 다이어그램.
도 7 은 도 6 의 에코 제거기의 코히어런스(coherence) 계산 유닛의 개략적인 다이어그램.
도 8 은 도 6 에 따른 에코 제거기내의 에러 신호를 필터링하는 수단의 개략적인 다이어그램.
도 9 및 10 은 본 발명을 구현하는 데 이용될 수 있는 비선형 함수의 가능 형태를 설명한 그래프도.
도 11 및 12 는 도 8 의 필터링 수단의 각종 실시예의 다이어그램.
도 13 은 서브-밴드 필터링을 가진 적응 에코 제거기에서 본 발명을 구현하는 수단의 개략적인 다이어그램.
따라서, 본 발명은 에코 제거 방법을 제안하고 있는데, 여기서 수신 신호는 에코 발생 시스템으로 입력되고, 관측 신호는 상기 시스템으로 부터 수집되며, 수신 신호는 필터되어, 관측 신호내의 수신 신호의 에코를 예측하는 최소한 하나의 에코 예측 신호를 발생시키며, 그리고 에코 예측 신호는 에러 신호를 발생시키도록 관측 신호로 부터 감산된다. 본 발명에 따르면, 관측신호는 스펙트럼의 차주파수에 관련된 M 분광 구성 요소로 분해되는 데, 여기서 M 은 1 보다 큰 정수이고, 에코 예측 신호의 M 대응 분광 구성 요소는 획득되며, M 수량은 관측 신호 및 에코 예측 신호의 분광 구성 요소로 부터 계산되며, 상기 M 수량의 각각은 관측 신호의 M 분광 구성 요소의 하나 및 에코 예측 신호의 대응 분광 구성 요소간의 동일모양(similitude) 정도를 나타내는 점진적 변화에 따른 값을 가지며, 에러 신호의 최소한 하나의 분광 모양 설정(shaping)은 상기 M 계산된 수량의 함수로서 수행된다.
M 수량은 관측 신호의 방해(주위 잡음 또는 로컬음성)의 존재에 관한 정보를 제공할 수 있는 데, 이런 정보는 주파수를 선택하고, 점진적 변화를 가져, 전체 분광 대역을 통해 본질적으로 이원 결정 타입인 통상적인 더블-토크 검출기 보다 실제로 큰 정확도 및 정보의 귀중도를 확실하게 한다.
수신 신호의 필터링이 수신 신호 및 에러 신호의 함수로서 적응될 시에, 에러 신호의 분광 형태 설정은 수신 신호의 필터링의 적응에 이용되는 필터된 에러 신호를 발생시키는 데 도움을 줄 수 있다. 그 다음, 모양 설정은, 계산된 수량이 관측 신호 및 에코 예측신호의 대응 분광 구성 요소간의 비교적 불충분한 동일 모양을 명시하는 에러 신호의 분광 구성요소로 감쇠, 양호하게는 비선형 방식으로 이루어진다.
에러 신호의 분광 모양 설정은 에코 제거기가 통신 채널로 전송하는 포스트-필터된 에러 신호를 발생시키는데 도움을 줄수 있다. 이 경우에, 포스트-필터링은, 계산된 수량이 신호 y(n) 및 z(n)의 대응 구성 요소간의 비교적 큰 동일 모양을 나타내는 에러 신호의 구성 요소를 비선형 방식으로 감쇠시키는 경향이 있다.
더블-토크 검출기 분야의 통상적인 실시에 반하여 수신 신호의 것보다는 에코 예측 신호의 분광 구성 요소는 이런 구성 요소간의 동일 모양의 정도를 한정하도록 관측 신호의 대응 구성 요소와 비교된다. 따라서, 에코 경로의 임시적인 양태는 수신 신호상에서 수행된 필터링에 의해 고려된다.
에코 제거기에는 각종 에코 예측 필터가 제공될 경우에, 에코 예측 신호가 이를 기초로하여 동일 모양의 정도를 나타내는 M 수량을 계산하고, 분광 모양 설정(필터링 및/또는 포스트-필터링)되기 쉬운 에러 신호를 발생시키도록 관측 신호로 부터 감산되는 것과 동일하지 않게 할 수 있다. 특히, M 동일 모양 수량의 계산에 동움을 주는 에코 예측 신호를 발생시키는데 사용될 고정계수를 가진 필터를 준비할 수 있다.
관측 신호 및 에코 예측 신호의 M 분광 구성요소가 이런 신호의 퓨리에 구성 요소일 시에, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 2개의 대응 퓨리에 구성 요소간의 동일 모양의 정도를 나타내는 수량이 상기 퓨리에 구성 요소간의 코히어런스(coherence) 함수의 값이 되는 것이 바람직하다. 이런 장치는 잇점으로 주파수 영역내에서 필터링에 따른 에코 제거기내에 채택될 수 있는데, 그 이유는 퓨리에 도는 하트리 변환의 계산이 하여간 이런 경우에 필요하기 때문이다. 이런 장치는 또한 시간 영역내에서 필터링하는 경우에 적용할 수 있다.
코히어런스 함수의 용도는 더블-토크 검출기에서 이미 제안되었다(1995년 10월, 보스톤, 신호처리 응용 및 기술에 관한 국제회의의 회보, 페이지 332 내지 336 에서, 티.간스러 등에 의한 명칭 "코히어런스에 의한 더블-토크 검출기" 를 참조). 서로 다른 응용 문맥(context)과는 달리, 이런 설계자는 관측 신호 및 수신 신호간의 코히어런스를 계산하여, 음향 채널을 교정할 수 없고, 계산된 코히어런스와 관련하여 취해진 결정은 이원성(binary nature)을 갖는 것으로 알 수 있다.
선택적으로, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 대응 퓨리에 구성 요소간에서 복소 평면내에 형성된 각 도의 절대값의 감소 함수로 코히어런스 함수를 대체시킬 수 있다. 이런 감소 함수는 특히 ±π/2 만큼 바운드된(bounded) 각도의 코사인 또는 코사인 제곱일 수 있다. 이런 코사인은 코히어런스 함수에 직접 관련되는 것으로 보여질 수 있다. 이런 공식의 잇점은 코사인 또는 그의 제곱이 코히어런스 함수 값을 획득하는 데 이용되는 평균값을 계산하는 데 필요한 메모리를 필요로 하지 않고 간단히 계산될 수 있다는 것이다. 그래서, 이런 측정은 신호의 변화를 더욱 신속히 반영한다.
서브-밴드 에코 제거기의 경우에, 관측 신호의 M 분광 구성 요소는 관측 신호의 M 서브-밴드로의 분해를 통해 획득되고, 동일한 서브-밴드 분해는 수신 신호의 M 대응 분광 구성요소를 생성시키도록 수신 신호상에서 수행되며, 에코 예측 신호는, 수신 신호의 M 분광 구성 요소가 제각기 인가되는 M 적응 필터에 의해 제각기 전달된 M 분광 구성요소의 형태로 발생되며, 에러 신호는 M 대응 분광 구성요소의 형태로 발생되는 데, 상기 구성요소의 각각은 관측 신호의 대응 분광 구서요소로 부터 에코 예측 신호의 분광 구성요소를 감산함으로써 획득된다. 이런 경우에, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 2개의 대응 분광 구성 요소간의 동일 모양의 정도를 나타내는 수량은 잇점으로 상기 분광 구성 요소간의 정규화된 상호 상관함수의 값이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본원 명세서를 더욱 상세히 설명하기로 한다.
도 6 은 도 1 의 에코 제거기의 기본 다이어그램을 도시한 것으로, 여기에는 본 발명의 구현에 도움을 주는 3개의 모듈(32, 33, 34)을 첨가한다. 모듈(32)의 소정의 분광 분해능으로 관측신호 z(n) 및 에코 예측 신호 y(n)간의 동일 모양의 정도를 특징으로 하는 M 수량을 계산한다. 모듈(33)은, 이런 M 수량을 기초로 하여 에러 신호 e(n)의 분광 모양 설정을 수행하여, 모양 설정된 신호를 적응 제어 모듈(9)에 공급하는 필터이다. 모듈(34)은 포스트-필터인 데, 이는 M 수량을 기초로 하여 에러 신호 e(n)의 다른 분광 모양 설정을 수행하여, 포스트-필터된 신호 e2(n)를 에코 제거기가 링크되는 통신 채널로 전송시킨다.
도 1 에 따라 에코 제거로 시간 영역내에서 풀-밴드 필터링되는 경우에 도 6 의 다이어그램이 설정되었지만, 3개의 모듈(32, 33, 34)의 첨가로 소정 타입의 에코 제거기내에서 본 발명을 일반적으로 구현할 수 있게 하는 것으로 이해된다.
도 6 의 경우에, 모듈(32)에 의해 계산된 M 수량은 관측신호 z(n)의 퓨리에 구성 요소 및 에코 예측 신호 y(n)의 대응 퓨리에 구성 요소간의 코히어런스 함수의 값이다. 그 다음에 모듈(32)은 도 7 에서 표시된 구성을 가질 수 있다.
도 7 의 모듈(32)에서, 직렬/병렬 변환기(36 및 37)는 제각기 신호 z(n) 및 y(n)를 수신하여, 이를 M 샘플의 연속 블록의 형태로 캐스트한다. 이런 블록은 일반적으로 오버랩 또는 넌-오버랩될 수 있다. 신호 y(n) 및 z(n)의 퓨리에 변환은 통상적인 FFT 알고리즘을 구현하는 유닛(38, 39)에 의해 길이 M 샘플의 상기 블록상에서 수행된다. 관측 신호 z(n) 및 에코 예측 신호 y(n)의 랭크 p 의 블록에 관련하여 유닛(38) 및 (39)에 의해 전달된 제 m 퓨리에 구성요소를 Zp(m) 및 Yp(m)는 코히어런스 함수 mscp(m)의 대응값을 계산하는 관련 유닛(41.m)에 공급된다. 이런 유닛(41.m)은 모두 동일한 구성을 갖는다. 고려된 예에서, 사용된 코히어런스 함수는 코히어런스("크기 제곱-코히어런스")의 제곱 모듈러스이며, 이는 아래와 같이 표현된다.
(1)
여기서, 및 은 제 m 주파수에 대한 블록 p 의 순간에 평가된 신호 y(n) 및 z(n)의 분광 전력 미로를 나타내고, 은 제 m 주파수에 대한 블록 p 의 순간에 평가된 그런 2개의 신호의 크로스(cross) 분광 밀도를 나타낸다. 이런 분광 전력 밀도는 아래와 같이 0<<λ<1 이도록 포겟(forgetting) 인수 λ 의 도움으로 모듈(41.m)에 의해 간단히 계산될 수 있다.
(2)
(3)
(4)
여기서, ｜·｜2은 모듈러스 제곱을 나타내고, (.)*은 공백 복소수를 나타낸다.
각 분광 구성 요소 인덱스 m 에 대하여, 수량 mscp(m)은 퓨리에 구성 요소 Zp(m) 및 Yp(m)간의 동일 모양의 정도의 함수로서 0 및 1 사이에서 증가하는 점진적인 변화치를 나타낸다. 이런 수량은 M 샘플의 각 신규 블록으로 갱신된다.
도 8 은 에러 신호 e(n)를 처리하는 필터(33) 및 포스트-필터(34)의 개략적인 다이어그램을 도시한 것이다. 이런 처리 동작으로 여기에서 에러 신호 e(n)의 퓨리에 구성요소 Ep(m)를 생성시키는 회로를 공유하는 필터(33 및 34)가 수행된다. 이런 회로는 도 7 의 변환기(36, 37)와 같은 식으로 에러 신호 e(n)의 M 샘플의 블록을 생성시키는 직렬/병렬 변환기(53) 및 FFT 계산 유닛(54)을 포함한다.
필터(33)는 M 회로(56.m)(1≤m≤M)를 포함하는 데, 상기 회로의 각각은 코히어런스 함수의 값 mscp(m)에 대하여 증가하는 비선형 함수 FNL1 에 의해 취해진 값을 계산한다. 비선형 함수 FNL1 는 0<a1<b1<1 및 0<T1<1 이도록 예를 들어 도 9 에 표시되고, 3개의 파라미터 a1, b1 및 T1 로 정의된 형태를 가지며, 함수 FNLl(x)는 0≤x≤a1 에 대한 T1 와 동일하고, x 가 a1 에서 b1 으로 증가할 시에 T1 에서 1 로 증가하고, b1≤x≤1 에 대해 1과 동일하다. 파라미터 세트 T1, a1, b1 은 각 M 퓨리에 구성 요소에 대해 동일할 수 있거나, 한 퓨리에 구성요소에서 다른 퓨리에 구성요소까지 서로 다를 수 있다. 이런 파라미터에 채택된 값은 에코 제거기를 가진 단말기의 특성 및 특정한 응용의 함수로서 실험적으로 결정될 수 있거나 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 회로(56.m)에 의해 산출된 각 값 FNLl(mscp(m))은 또한 에러 신호의 대응 퓨리에 구성 요소 Ep(m)를 수신하는 각 증배기(57.m)에 공급된다. M 증배기(57.m)에 의해 전달된 값 Elp(m)은 M 샘플의 블록 형태로 역 퓨리에 변환을 성취하는 IFFT 계산 유닛(58)에 공급된다. 병렬/직렬 변환기(59)는 유닛(58)에 의해 전달된 블록을 기초로 하여 필터된 에러 신호 el(n)를 형성한다.
이런 신호 el(n)는 도 1 의 통상적인 경우의 신호 e(n)와 같은 식으로 적응 제어 모듈(9)에 의해 이용된다. 필터(7)의 적응은 소정의 적당한 알고리즘에 따라 수행될 수 있다.
포스트-필터(34)는 M 회로(61.m)(1≤m≤M)를 포함하는 데, 상기 회로의 각각은 코히어런스 함수의 값 mscp(m)에 대하여 감소하는 비선형 함수 FNL2 에 의해 취해진 값을 계산한다. 비선형 함수 FNL2 는 0<a2<b2<1 및 0<T2<1 이도록 예를 들어 도 10 에 표시되고, 3개의 파라미터 a2, b2 및 T2 로 정의된 형태를 가지며, 함수 FNL2(x)는 0≤x≤a2 에 대한 1 과 동일하고, x 가 a2 에서 b2 로 증가할 시에 1 에서 T2 로 감소하고, b2≤x≤1 에 대해 1과 동일하다. 파라미터 세트 T2, a2, b2 는 각 M 퓨리에 구성 요소에 대해 동일할 수 있거나, 한 퓨리에 구성요소에서 다른 퓨리에 구성요소까지 서로 다를 수 있다. 이런 파라미터에 채택된 값은 실험적으로 결정될 수 있거나 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다. 회로(61.m)에 의해 산출된 각 값 FNL2(mscp(m))은 또한 에러 신호의 대응 퓨리에 구성 요소 Ep(m)를 수신하는 각 증배기(62.m)에 공급된다. M 증배기(62.m)에 의해 전달된 값 E2p(m)은 M 샘플의 블록 형태로 역 퓨리에 변환을 성취하는 IFFT 계산 유닛(63)에 공급된다. 병렬/직렬 변환기(64)는 유닛(63)에 의해 전달된 블록을 기초로하여 포스트-필터된 에러 신호 e2(n)를 형성한다.
모듈(32, 33, 34)(도 6)이 주파수 영역내에서 필터링함으로써 동작하는 에코 제거기의 프레임워크내에 제공될 시에, 코히어런스 계산에 이용된 분광 분해능이 에코를 모델링하는 필터의 분광 분해능과 동일하거나 작을 수 있다. 확언하면, 도 2 의 표기법으로, M=2N 또는 M<2N 을 가질 수 있다. 다른 한편, 도 7 에서 M샘플의 블록 p 의 재생율에 대응하는 코히어런스 계산의 갱신율은 도 2 에서 2N 샘플의 블록 k 의 재생율과 다를 수 있다.
더욱이, 신호의 스펙트럼을 에러 신호의 필터링을 위한 Q서브-밴드(Q>1)로 세분할 수 있다. 소정의 서브-밴드에 속하는 주파수 구성요소에 대한 코히어런스 함수의 값은 그때 평균화되고, 이는 비선형 함수 FNL1 및 FNL2 에 공급되는 획득된 평균값이다. 소정의 서브-밴드에 대한 비선형 함수의 값은 그때 상기 서브-밴드에 속하는 에러 신호의 각 퓨리에 구성요소를 웨이트하는 데 도움을 준다.
도 11 및 12 는 도 2 에 따라 주파수 영역내에서 가동하는 에코 제거기의 경우에 에러 신호의 포스트-필터 및 필터를 위한 그런 구현을 나타낸 것으로, 코히어런스 함수의 값 mscp(m)(1≤m≤M, M≤2N)은 도 7 에서 표시된 모듈(32)에 의해 획득된다. 제 q 서브-밴드(1≤q≤Q)는 모듈(32)이 코히어런스 함수의 값을 계산한 신호 z(n) 및 y(n)의 Mq퓨리에 구성요소를 커버(cover)하고, FFT 유닛(17)에 의해 계산되는 에러 신호의 Nq퓨리에 구성요소를 커버한다. Q 서브-밴드로의 세분은 예를 들어 정신 음향 분야에 이용되는 바와 같은 (M1=M2=....=MQ및 N1=N2=....=NQ), 균일하지 않을 수 있다.
도 11 에서 표시된 에러 신호의 필터는 서브-밴드 Q 에 관련된 코히어런스함수의 Mq값의 산술 평균값을 계산하는 각각의 Q 집적 회로(66.q) (1≤q≤Q) 및, 상기 집적 회로(66.q)에 의해 전달된 평균을 위해 각 서브-밴드에 대해 동일하거나 다른 증가하는 비선형 함수 FNL1에 의해 취해진 값을 계산하는 Q 회로(67.q)를 포함한다. 상기 필터는 또한 회로(67.q)에 의해 전달된 값뿐만 아니라 에러 신호의 각 퓨리에 구성요소 Ek(f)를 수신하는 각각의 2N 증배기(68.f)(1≤f≤2N)를 포함하는 데, 여기서, q 는 에러 신호의 퓨리에 구성 요소 f 에 속하는 서브-밴드를 나타낸다. 도 11의 경우에, 필터된 에러 신호의 e1(n)는 시간 영역내에서 명백히 발생되는 것이 아니라, 제각기 증배기(68.f)에 의해 전달된 에러 신호의 웨이트된 퓨리에 구성요소인 2N 퓨리에 구성요소 Elk(f)형태로 발생된다. 이런 구성 요소 Elk(f)는 젝각기 도 2 에 도시된 바와 같은 타입인 2N 적응 제어 모듈(9.f)에 필터된 에러 신호로서 공급된다.
Q 집적 회로(66.q)는 또한 도 12 에서 표시된 에러 신호의 포스트-필터부를 형성하는 데, 상기 포스트-필터부는 또한 상기 집적 회로(66.q)에 의해 전달된 평균을 위해 각 서브-밴드에 대해 동일하거나 다른 감소하는 비선형 함수 FNL2 에 의해 취해진 값을 계산하는 Q 회로(69.q)를 포함한다. 상기 포스트-필터는 또한 회로(69.q)에 의해 전달된 값뿐만 아니라 에러 신호의 각 퓨리에 구성요소 Elk(f)를 수신하는 각각의 2N 증배기(71.f)(1≤f≤2N)를 포함하는 데, 여기서, q 는 에러 신호의 퓨리에 구성요소 f 에 속하는 서브-밴드를 나타낸다. 제각기 증배기(68.f)에 의해 전달되는 웨이트된 퓨리에 구성요소 Elk(f)는 2N 샘플의 블록을 형성하는 IFFT 계산 유닛(72)에 공급된다. 이런 블록으로 부터, 도 2 의 유닛(22)과 유사한 유닛(73)은 병렬/직렬 변환기(74)가 순차적인 형태로 캐스트 백(cast back)하는 포스트-필터된 에러 신호 e2(n)를 세그먼트씩 구성한다.
전술된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 대안은, 도 7 에 설명된 경우에서 FFT 유닛(38 및 39)에 의해 산출된 복소면내의 복소수 Zp(m) 및 YP(m) 사이에 형성된 각도 φp(m)의 감소 함수에 의해 구성요소 Zp(m) 및 Yp(m) 사이의 코히어런스의 함수를 대신하는 것으로 이루어진다. 환언하면, 각도 φp(m)는 복소수 Zp(m)/Yp(m)의 인수이다. a 및 a'가 제각기 Zp(m) 및 Yp(m)의 실수부를 나타내고, b 및 b' 가 허수부를 나타낼 경우,
(음향 채널의 보상이 필터(7)에 의해 신호 y(n)에서 이미 수행되었을 경우 π의 위상 시프트가 간섭의 존재를 의미하므로) -π/2 및 +π/2 사이에서 바운드된 상기 각도 φp(m)의 코사인은 구성요소 Zp(m) 및 Yp(m) 사이에서 동일모양의 정도의 다른 정규화된 측정을 나타내는 데, 이는 (식 (2) 내지 (4)에 따른) 평균화를 수행하는 량을 저장하지 않고 블록씩 쉽게 계산되는 잇점을 갖는다. 사실상, 비선형 함수 FNL1 및 FNL2 의 정의에서 고려할 수 있는 제곱근 계산을 피하도록 cos φp(m)의 제곱 αp(m)을 계산할 수 있다.
이런 대안으로, 도 7 의 유닛(41.m)은 aa'+bb'≤0, αp(m)= (aa+bb')2/ [a2+b2) (a'2+b'2)]일 경우에 αp(m)=0 을 전달하도록 계획된다. 이런 수량 αp(m)은 도 9 내지 12 에서 도시된 바와 같은 필터 및 포스트-필터에 의해 mscp(m)과 유사한 식으로 처리될 수 있다.
서브-밴드 에코 제거기의 경우에, 본 발명에 따라 요구된 분광 부해능은 퓨리에 변환으로 부터 유발되지 않고, M 서브-밴드로의 분해로 부터 유발된다. 점진적 방식으로 신호 z(n) 및 y(n)간의 동일 모양을 한정하는 M 수량은 그때 아래와 같은 분광 구성 요소 z(i)(n) 및 y(i)(n') 간의 정규화된 상호 상관의 함수로 취해진 값일 수 있다(도 3).
(5)
여기서, E[.]은 산술적 기대치를 나타낸다. r(i)이 각 신규 윈도우로 갱신되거나 식(2 내지 (4)과 유사한 방식으로 포겟 인수에 의해 갱신되며, 각 서브-샘플링 시간으로 갱신되는 경우에, 식(5)의 산술적 기대치는 분석 윈도우를 통해 정확히 평균함으로써 계산될 수 있다. r(i)의 값은 신호 z(i)(n') 및 y(i)(n') 간의 동일 모양의 정도에 따라 0 에서 1 로 점진적으로 증가한다.
서브-밴드 i 의 각 처리 경루에는 도 13 에서 표시된 수단이 공급될 수 있는 데, 상기 수단은,
제각기 분해 수단 D' 및, 서브-밴드 i 에 관한 필터(7)에 의해 공급된 구성 요소 z(i)(n') 및 y(i)(n')에 대한 정규화된 상호 상관 함수의 값 r(i)을 계산하는 유닛(76),
도 9 에서 그래프로 도시된 바와 같은 타입일 수 있고, 한 서브-밴드에서 다른 서브-밴드까지 다를 수 있는 증가하는 비선형 함수 FNL1로 취해진 r(i)값을 계산하는 회로(77),
감산기(8)에 의해 전달된 에러 신호의 분광 구성 요소 e(i)(n')를 회로(77)에 의해 공급된 값 만큼 웨이트하고, 웨이트된 구성 요소 e1(i)(n')를 서브-밴드 i 에 관한 적응 제어 모듈(9)에 공급하는 증배기(78),
도 10 에서 그래프로 도시된 바와 같은 타입일 수 있고, 한 서브-밴드에서 다른 서브-밴드까지 다를 수 있는 감소하는 비선형 함수 FNL2 로 취해진 r(i)값을 계산하는 회로(79),
감산기(8)에 의해 전달된 에러 신호의 분광 구성요소 e(i)(n')를 회로(79)에 의해 공급된 값 만큼 웨이트하고, 웨이트된 구성요소 e2(i)(n')를 재결합 수단의 적당한 모듈 R 에 공급하는 증배기(81)를 포함한다.
M 회로(77) 및, 각종 서브-밴드에 관한 M 증배기(78)는 도 6 의 필터(33)과 유사한 방식으로 수신 신호 x(n)의 필터링의 적응을 위한 M 수량 r(i)의 함수로서 에러 신호의 분광 모양 설정을 수행하는 필터를 구성한다.
M 회로(79), M 증배기(81) 및 재결합 모듈은 도 6 의 포스트-필터(34)와 유사한 방식으로 에코 제거기로 부터의 출력 신호의 발생을 위한 M 수량 r(i)의 함수로서 에러 신호의 분광 모양 설정을 수행하는 포스트-필터를 구성한다.
식(5)의 산술적 기대치의 계산을 위해, 유닛(76)은 증배기(86) 및 2개의 제곱(squaring) 회로(87, 88)로 부터 제각기 y(i)(n')·z(i)(n'), y2 (i)(n') 및 z2 (i)(n')의 연속값을 수신하는 개의 평균 회로(82), (83) 및 (84)를 포함한다. 식(5)의 상(quotient)은 제곱 회로(91)로 부터의 분자 및 증배기(92)로 부터의 분모를 수신하는 분할기(89)에 의해 계산된다.
상기 기술 및 첨부된 도면에서, 본 발명의 실시에는 모듈, 유닛 또는 각 회로의 하드웨어 배치를 기초로 하여 제공되어, 가능한 명백하게 설명하였다. 본 기술 분야의 숙련자는 본 발명이 또한 서로 다르게, 특히 에코 제거기의 분야에서와 같이 적당한 디지털 신호 처리기를 프로그램함으로써 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 수신 신호 (x(n))가 에코 발생 시스템(1)으로 입력되고, 관측 신호 (z(n))가 상기 시스템으로 부터 획득되며, 수신 신호가 필터되어, 관측 신호내의 수신 신호의 에코를 예측하는 최소한 하나의 에코 예측 신호(y(n))를 발생시키며, 그리고 에코 예측 신호가 에러 신호를 발생시키도록 관측 신호로 부터 감산되는 에코 제거 방법에 있어서,
    상기 관측 신호(z(n))는 스펙트럼의 차주파수에 관련된 M 분광 구성요소 (Zp(m), Z(i)(n')로 분해되는 데, 여기서 M 은 1 보다 큰 정수이고, 에코 예측 신호 (y(n))의 M 대응 분광 구성요소 (Yp(m); Y(i)(n')는 획득되며, M 수량 (mscp(m), αp(m), r(i))은 관측 신호 및 에코 예측 신호의 분광 구성 요소로 부터 계산되며, 상기 M 수량의 각각은 관측 신호의 M 분광 구성요소의 하나 및 에코 예측 신호의 대응 분광 구성요소간의 동일 모양(similitude) 정도를 나타내는 점진적 변화에 따른 값을 가지며, 에러 신호(e(n))의 최소한 하나의 분광 모양 설정(shaping)은 상기 M 계산된 수량의 함수로서 수행되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    수신 신호의 필터링은 수신 신호 및 에러 신호의 함수로서 적응되고, 에러 신호(e(n))의 분광 모양 설정을 수행시켜, 수신 신호(x(n))의 필터링의 적응이 수행되는 함수로서 필터된 에러 신호(e1(n))를 발생시키는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  3. 제 1 또는 2 항에 있어서,
    에러 신호(e(n))의 분광 모양 설정을 수행시켜, 통신 채널로 전송된 포스트-필터된 에러 신호(e2(n))를 발생시키는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  4. 제 1 내지 3 항의 어느 한항에 있어서,
    관측 신호(z(n)) 및 에코 예측 신호(y(n))의 M 분광 구성요소(Zp(m), Yp(m))는 상기 신호의 퓨리에 구성 요소이며, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 2 개의 대응 퓨리에 구성요소(Zp(m), Yp(m))간의 동일 모양 정도를 나타내느 수량(mscp(m))은 상기 2개의 퓨리에 구성 요소간의 코히어런스의 함수의 값인 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  5. 제 1 내지 3 항의 어느 한항에 있어서,
    관측 신호(z(n)) 및 에코 예측 신호(y(n))의 M 분광 구성요소(Zp(m), Yp(m))는 상기 신호의 퓨리에 구성 요소이며, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 2 개의 대응 퓨리에 구성요소(Zp(m), Yp(m))간의 동일 모양 정도를 나타내느 수량(αp(m))은 복소면내에서 상기 2개의 퓨리에 구성요소 사이에 형성된 각도(φp(m))의 절대값의 감소하는 함수의 값인 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  6. 제 4 또는 5 항에 있어서,
    관측 신호(z(n)) 및 에코 예측 신호(y(n))의 M 퓨리에 구성요소(Zp(m), Yp(m))에 제각기 대응하는 에러 신호(e(n))의 M 퓨리에 구성요소(Ep(m))가 획득되고, 에러 신호(e(n))의 각 분광 모양설정은 관측 신호 및 에러 예측 신호의 대응하는 퓨리에 구성요소(Zp(m), YP(m))간의 동일 모양 정도를 나타내는 M 수량(mscp(m), αp(m))의 비선형 값에서 비선형 의존성을 가진 량만큼 각 M 퓨리에 구성요소(Ep(m))의 웨이팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  7. 제 4 또는 5 항에 있어서,
    에러 신호(e(n))의 퓨리에 구성 요소(Ek(f))의 M 과 최소한 동일한 수 2N 는 획득되고, 신호의 퓨리에 구성요소는 다수의 예정된 서브-밴드로 분할되고, 각 서브-밴드에 대해, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 상기 서브-밴드에 대해, 관측 신호 및 에코 예측 신호의 상기 서브-밴드에 관한 퓨리에 구성요소간의 동일 모양의 정도를 나타내는 M 수량(mscp(m), αp(m))의 서브-밴드의 평균값은 계산되며, 에러 신호(e(n))의 각 분광 모양 설정은 에러 신호의 상기 퓨리에 구성요소에 속하는 서브-밴드에 대해 계산된 평균값에서 비선형 의존성을 량만큼 각 2N 퓨리에 구성요소의 웨이팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  8. 제 2 항과 제 6 및 7 항의 어느 한 항에 있어서,
    필터된 에러 신호(e1(n))의 발생을 위해, 상기 비선형 의존성을 증가하는 비선형 함수(FNL1)에 의해 정의되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    필터된 에러 신호(e1(n))는 역 퓨리에 변환을 에러신호의 웨이트된 퓨리에 구성요소(Elp(m))에 적용함으로써 발생되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    수신 신호(x(n))의 퓨리에 변환은 퓨리에 구성요소(Xk(f))의 M 과 최소한 동일한 수 2N를 획득하도록 수행되고, 에코 예측 신호(y(n))는 각 적응 복소 계수 만큼 수신신호의 퓨리에 구성요소(Xk(f))를 웨이트함으로써 획득된 2N 퓨리에 구성요소(Yk(f))의 형태로 발생되며, 상기 각 계수는 수신신호의 대응 퓨리에 구성요소(Xk(f))로 상기 계수의 값에 적응시키는 데 이용되는 에러 신호의 웨이트된 퓨리에 구성요소(Elk(f))와 관련되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  11. 제 3 항과 제 6 및 7 항의 어느 한항에 있어서,
    포스트-필터된 에러 신호(e2(n))의 발생을 위해, 상기 비선형 의존성은 감소하는 비선형 함수에 의해 정의되고, 포스트-필터된 에러 신호(e2(n))는 역 퓨리에 변환을 에러 신호의 웨이트된 퓨리에 구성요소(E2p(m), E2k(f))에 적용함으로써 획득되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  12. 제 1 내지 3 항의 어느 한항에 있어서,
    관측 신호의 M 분광 구성요소(Z(i)(n'))는 관측신호(z(n))의 서브-밴드로의 분해로 획득되고, 동일한 서브-밴드 부해는 수신 신호의 M 대응 분광 구성요소(X(i)(n'))를 생성시키도록 수신 신호(x(n))상에서 수행되며, 에코 예측 신호(y(n))는 수신 신호의 M 분광 구성 요소(X(i)(n')가 제각기 인가되는 M 적응 필터에 의해 제각기 전달된 M 분광 구성 요소(Y(i)(n'))의 형태로 발생되며, 에러 신호(e(n))는 M 대응 분광 구성요소(e(i)(n'))의 형태로 발생되는 데, 상기 구성요소의 각각은 관측 신호의 대응 분광 구성요소(Z(i)(n'))로 부터 에코 예측 신호의 분광 구성요소(Y(i)(n'))를 감산함으로써 획득되며, 관측신호 및 에코 예측 신호의 2개의 대응 분광 구성 요소(Z(i)(n'), Y(i)(n'))간의 동일 모양의 정도를 나타내는 수량(r(i))은 상기 2개의 분광 구성요소간의 정규화된 상호 상관 함수의 값인 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    에러 신호(e(n))의 각 분광 모양 설정은 관측 신호 및 에코 예측 신호의 대응 분광 구성요소(Z(i)(n'), Y(i)(n'))간의 상호 상관 함수의 값(r(i))에 비선형 방식으로 의존하는 량만큼 각 M 분광 구성요소(e(i)(n'))의 웨이팅을 포함하는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  14. 제 2 및 13 항에 있어서,
    필터된 에러 신호(el(n))의 발생을 위해, 에러 신호의 각 분광 구성요소(e(i)(n'))를 웨이트하는 량은 상호 상관 함수의 값(r(i))의 증가하는 비선형 함수(FNL1)이고, 수신 신호의 분광 구성요소(X(i)(n'))가 인가되는 각 필터(7)는 상기 구성요소(X(i)(n')) 및 에러 신호의 대응 웨이트된 분광 구성요소(el(i)(n'))의 함수로서 적응되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  15. 제 3 및 13 항에 있어서,
    포스트-필터된 에러 신호(e2(n))의 발생을 위해, 에러신호의 각 분광 구성요소(e(i)(n'))를 웨이트하는 량은 상호 상관 함수의 값(r(i))의 감소하는 비선형 함수(FNL2)이고, 포스트-필터된 에러 신호(e2(n))는 에러신호의 웨이트된 분광 구성요소(e2(i)(n'))의 재결합, 이중 서브-밴드 분해로 획득되는 것을 특징으로 하는 에코 제거 방법.
  16. 수신 신호(x(n))가 에코 발생 시스템(1)으로 입력되고, 관측신호(z(n))가 상기 시스템으로 부터 획득되는 적응 에코 제거기로서, 수신 신호를 필터되며, 관측 신호내의 수신 신호의 에코를 예측하는 최소한 하나의 에코 예측 신호(y(n))를 발생시키는 필터링 수단(7) 및, 에코 예측 신호를 관측 신호로 부터 감산함으로써 에러 신호(e(n))를 발생시키는 감산수단(8)을 포함한 적응 에코 제거기에 있어서,
    M 이 1 보다 큰 정수인 스펙트럼의 차주파수에 관련된 M 분광 구성요소(Zp(m), Z(i)(n')로 관측신호(z(n))를 분해하는 수단(38; D'), 관측신호의 M 분광 구성요소 및 에코 예측 신호(y(n))의 M 대응 분광 구성요소(Yp(m), y(i)(n'))로 부터 M 수량(mscp(m), αp(m), r(i))을 계산하는 수단(41.m; 76)으로서, 상기 M 수량의 각각은 관측 신호의 M 분광 구성요소의 하나 및 에코 예측 신호의 대응 분광 구성요소간의 동일 모양 정도를 나타내는 점진적 변화에 따른 값을 갖는 M 수량 계산 수단(41.m; 76) 및, 상기 M 계산된 수량의 함수로서 에러 신호(e(n))의 분광 모양 설정하는 수단(33,34; 77,78,79,81, R)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 에코 제거기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    수신 신호 및 에러 신호의 함수로서 필터링 수단(7)에 의해 이용된 필터링 파라미터를 동적으로 조절하는 적응 수단(9)을 더 포함하는 데, 분광 모양 설정 수단은 에러 신호(e(n))가 공급되고, 출력신호(el(n))가 적응수단(9)에 공급되는 필터(33;77,78)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 에코 제거기.
  18. 제 16 또는 17 항에 있어서,
    분광 모양 설정 수단은 에러 신호(e(n))가 공급되는 포스트-필터(34;79,81, R) 및, 에코 제거기로 부터 출력신호(e2(n))를 전달하는 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 에코 제거기.
  19. 제 16 내지 18 항의 어느 한항에 있어서,
    수신 신호(x(n))를 필터하는 수단(7)은 주파수 영역내에서 필터링을 수행하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 적응 에코 제거기.
  20. 제 16 내지 18 항의 어느 한항에 있어서,
    수신 신호(x(n))를 필터하는 수단(7)은 신호의 M 분광 구성요소가 제각기 관련되는 M 서브-밴드내에서 필터링을 수행하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 적응 에코 제거기.
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