KR100382003B1

KR100382003B1 - 적응이중필터에코제거방법

Info

Publication number: KR100382003B1
Application number: KR10-1998-0702747A
Authority: KR
Inventors: 존니 칼센; 앤더스 에릭슨
Original assignee: 텔레폰아크티에볼라게트 엘엠 에릭슨
Priority date: 1995-10-18
Filing date: 1996-10-16
Publication date: 2003-08-02
Also published as: SE505150C2; TR199800691T1; EE03363B1; NO981713D0; JP4026693B2; SE9503640D0; EP0856213A1; AU710224B2; CA2233679A1; KR19990064258A; SE9503640L; JPH11514516A; AU7353596A; CN1095256C; NO981713L; WO1997015124A1; US6219418B1; CA2233679C; RU2175814C2; SE505150C3

Abstract

이중 필터 에코 제거 방법에서, 새로운 품질 측정 기준(q_a, q_p)은 새로운 필터 선택과 전달 방법을 위한 근거를 제공한다. 품질 측정 기준은 적응 필터 에코 제거기내의 필터의 성능을 나타낸다. 본 발명 방법에 따르면, 에코 포함 신호와 상기 필터에 의해 발생된 에코 추정 신호와의 상관관계 측정 기준이 추정된다. 상기 에코 추정 신호와 상기 에코 포함 신호간의 차이에 의해서 형성되는 잔류 신호의 전력 측정 기준이 추정된다. 품질 측정 기준은 상기 추정된 상관 관계 측정 기준을 상기 추정된 전력 측정 기준으로 나눔으로써 계산된다. 적응 필터와 프로그램 가능 필터가 에코 제거에 사용되고, 이들 모두에 대한 품질 측정 기준이 계산되어 비교된다. 두 개의 필터 중 품질 측정 기준에 의해서 결정되는 최적의 필터가 에코 경로를 모델링하는데 사용되고(570, 580), 이것의 필터 계수가 다른 필터에 복사된다.

Description

적응 이중 필터 에코 제거 방법{AN ADAPTIVE DUAL FILTER ECHO CANCELLATION METHOD}

에코는 긴 지연을 가진 전화 시스템, 예컨대 장거리 전화 또는 디지털 셀룰러 시스템과 같이 긴 처리 지연을 이용하는 전화 시스템에서 감지되는 통화 품질과 관련된 문제이다. 에코는 PSTN/가입자 인터페이스에서의 4 대 2 선로 변환에서 발생한다. 이러한 에코를 제거하기 위해, 일반적으로 에코 제거기가 장거리 통화용 중계 교환기 및 셀룰러 응용을 위한 이동 서비스 교환국에 제공된다.

에코 제거기의 위치에 의해 에코 제거기가 적응형으로 된다; 즉, PSTN의 다수의 상이한 가입자에 동일한 에코 제거기가 사용된다. 이러한 적응은 상이한 호출들 사이에 뿐 아니라, 위상 슬립(phase slips), 삼자 호출(three-party call) 등과 같은 전송망의 비고정 특성으로 인해 각각의 호출 중에도 필요하다.

이러한 에코 제거기의 적응은, 가까운 단측의 음성이 있는 동안 금지되어야 하므로 제어될 필요가 있으며, 만일 그렇게되지 않는다면 에코 경로 추정이 악화될 것이다. 이것으로 인해 추정치가 잘 보호되도록 하는 보수적인 방법을 취하게 된다. 그러나, 적응 방법은, 에코 경로 루프내의 변화로 인해 신속한 재적응이 필요한 경우 에코 제거기의 성능을 저하시키게되므로 지나치게 보수적이어서는 안된다. 최적화 문제, 즉 에코 경로가 변할 때의 신속한 재적응 및 더블토크(double-talk)동안의 안정된 에코 추정 문제를 극복하기 위해, 두 개의 에코 경로 추정을 이용한 구성이 사용될 수 있다. 에코 추정을 위해 두 개의 필터를 사용하는 에코 제거기가 참조 [1,2]에 기재되어 있다. 포어그라운드 필터(foreground filter)로 공지된 하나의 필터는 비적응형이며, 실제 에코 제거기의 출력을 얻는데 사용된다. 백그라운드 필터(background filter)로 공지된 다른 필터는, 보편적으로 정규 최소 자승 평균(NLMS; normalized least mean square) 알고리즘인 소정의 적응 알고리즘을 이용하여 연속적으로 갱신된다. 다음으로, 어떤 의미에서 백그라운드 필터가 더 양호하다고 여겨질 때는 언제든지, 적응 백그라운드 필터로부터의 계수가 포어그라운드 필터로 전송된다.

참조[1, 2]에 기재된 구성은 에코 제거기 출력에 대해 비적응 포어그라운드 필터만을 사용하기 때문에, 적응 백그라운드 필터가 더욱 양호하게 동작할 때에는 적응 백그라운드 필터가 전달되는 것이 중요하다. 그러나, 사용되는 보수적 알고리즘에 의해서 부분적으로 발생하는 문제로 인하여, 이러한 것은 발생하지 않고 에코 제거가 금지될 수도 있다.

본 발명은 적응 이중 필터 에코 제거 방법 및 이러한 에코 제거 방법에 사용되는 필터 품질 측정 기준(measure)을 결정하는 방법에 관한 것이다.

도 1은 에코 발생 시스템의 블록도;

도 2는 에코 제거 시스템의 블록도;

도 3은 기존의 공지된 이중 필터 에코 제거기의 블록도;

도 4는 본 발명의 에코 제거 방법에 따라 동작하는 이중 필터 에코 제거기의 블록도;

도 5는 본 발명에 따른 이중 필터 에코 제거 방법의 실시예를 나타내는 흐름도,

도 6은 본 발명에 따른 이중 필터 에코 제거 방법의 바람직한 실시예;

도 7은 본 발명에 따른 이중 필터 에코 제거 방법의 또 다른 바람직한 실시예.

본 발명의 목적은 이중 필터 에코 제거기에서 가장 좋은 필터를 선택하는데 사용될 수 있는 필터 품질 측정 기준을 결정하는 새로운 방법을 제공하는 것이다.

이러한 방법은 청구항 1의 특징이다.

본 발명의 다른 목적은 이전에 공지된 방법보다 덜 보수적이면서 상기 문제를 제거할 수 있는 적응 이중 필터 에코 제거 방법을 제공하는 것이다.

이러한 에코 제거 방법은 청구항 3의 특징이다.

도 1은 전화 시스템에서의 에코 발생 과정을 나타내는 도면이다. 이하에서 소위 원거리 측 가입자(far end subscriber)라고 하는 가입자 A는 2선식 회선(two-wire line)을 통하여 하이브리드(hybrid)(하이브리드는 종래 기술에 널리 공지된 바와 같이 4선식 접속과 2선식 접속 사이에 인터페이스를 형성한다)에 접속된다.마찬가지로, 이하에서 소위 근거리 측 가입자(near end subscriber)라고 하는 가입자 B는 2선식 회선을 통하여 또 하나의 하이브리드에 접속된다. 2선식 회선은 입력 및 출력 음성 신호 두 가지 모두를 전송한다. 원거리 측 가입자 A로부터의 출력 음성은 도 1의 상부의 2선식 회선을 통해 근거리 측 가입자 B에게 전송된다. 이와 유사하게, 근거리 측 가입자 B로부터의 출력 음성은 도 1의 하부의 2선식 회선을 통하여 원거리 측 가입자 A에게 전송된다. 그러나, 가입자 B로부터 가입자 A까지의 하부의 2선식 회선은 또한, 가입자 B의 하이브리드가 완전히 억제할 수 없었던 가입자 A로부터의 출력 음성의 에코를 포함한다. 마찬가지로, 도 1의 상부의 2선식 회선은 가입자 B로부터의 출력 음성의 에코를 포함한다.

도 2는 가입자 A에게 되돌아오는 에코가 근거리 측에서 제거되는 방법을 나타낸다(유사한 장치가 원거리 측에 제공된다). 입력 신호 x(n)(여기서, n은 이산시간)는 가입자 A로부터의 음성을 나타낸다. 입력 신호 x(n)는 전달 함수 H(q^-1)를 갖는 필터(10)와 덧셈 유닛(summation unit)(14)으로 표현된 하이브리드에 의해 감쇄되고, 그 결과 발생하는 에코 신호 s(n)는 덧셈 유닛(14)에서 근거리 측 음성을 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있는 근거리 측 신호 v(n)와 결합된다. 필터(10)의 감쇄는 에코 경로 감쇄 ERL(ERL = Echo Return Loss)로 표현된다. 따라서, 결과적인 출력 신호 y(n)은 근거리 측 신호 및 원거리 측 신호로부터의 에코를 모두 포함한다. 또한, 입력 신호 x(n)은 적응 필터(12)에 전송되며, 상기 적응 필터는 그 필터 계수를 조절함으로써 하이브리드의 임펄스 응답을 형성한다. 그 결과나타나는 에코 신호 s(n)의 추정은 s(n)으로 표시된다. 이 추정은 덧셈 유닛(16)에서 출력 신호 y(n)(ERLE = Echo Return Loss Enhancement는 에코 감쇄시 얻어진 개선 정도를 나타냄)으로부터 감해지고, 그 결과 나타나는 오차 신호 e(n)는 필터 계수(filter coefficient)의 조정을 위해 적응 필터(12)에, 및 원거리 측 가입자 A에게로 귀환하는 2선식 회선에 전송된다.

도 2의 간단한 블록도가 지닌 문제는, 신호 y(n)이 가입자 B로부터의 음성신호 v(n)에 더하여 에코 신호 s(n)를 포함할 수 있다는 것이다. 이러한 상황을 더블토크(double-talk)라 한다. 더블토크 동안에 적응 필터(12)는 에코 신호 s(n)뿐만 아니라 음성 신호 v(n)도 형성하려고 한다. 따라서, 더블토크 동안에 필터(12)의 적응이 제어되어야 한다.

도 3은 이러한 더블토크 문제 해결을 목적으로 하는, 참조[1, 2]에 기재된 이중 필터 에코 제거기의 블록도를 나타낸다. 적응 필터(12)는 더블토크가 있는지 여부에 관계없이 계속적으로 갱신된다. 그러나, 이러한 경우, 덧셈 유닛(16)의 출력은 적응 필터(12)에만 전송되고 원거리 측 가입자 A에게로 되돌아가는 2선식 회선으로는 전송되지 않는다. 대신, 실제 에코 제거는 프로그램 가능(programmable)포어그라운드 필터(18)에 의해서 실행된다. 상기 포어그라운드 필터(18)는 에코 추정을 덧셈 유닛(22)에 전송하며, 상기 덧셈 유닛은 상기 결과 나타나는 오차 신호 ef(n)를 원거리 측 가입자 A에게 되돌아가는 2선식 회선에 전송된다. 적응 백그라운드 필터(12)가 프로그램 가능 포어그라운드 필터(18)보다 양호하다고 판단되면 언제든지, 적응 백그라운드 필터(12)로부터의 계수가 프로그램 가능 포어그라운드필터(18)로 전송된다. 이것은 통상적으로 더블토크가 없을 때 발생한다. 더블토크 동안에는, 더블토크 상황이 발생하기 직전에 프로그램 가능 포어그라운드 필터(18)로 전송된 계수가 더블토크 기간 동안 에코 제거를 위해 유지된다. 더블토크 상황이 더 이상 존재하지 않고 적응 백그라운드 필터(12)가 더 양호한 성능을 제공하는 것으로 판단되면, 필터 계수가 다시 한번 필터(12)로부터 필터(18)로 전송된다.

참조[1, 2]에 기재된 두 필터의 성능을 비교하는 방법은 다음과 같이 요약된다. 주개념은 두 필터의 잔류 에너지를 비교하는 것이다. 따라서 필터 계수는 이하의 식의 조건에서만 전송된다. 즉,

여기서, E(.)는 추정된 잔류 에너지 레벨을 의미하고, μ는 참조[1]에서 7/8로 선택된 상수이다. 이 알고리즘을 실행하기 위해서는, 다음과 같은 두 가지 조건이 필요하다.

여기서, λ는 참조[1]에서 1/8(-18dB에 상당하는)인 상수이다. 만일 상기의 세 가지 조건이 충족된다면, 필터(12)의 필터 계수가 필터(18)로 전송된다.

식(1)은 백그라운드 필터(12)로부터의 잔류 에코 에너지 레벨이 포어그라운드 필터(18)로부터의 잔류 에너지보다 (인수 μ만큼) 낮아야 한다는 것을 의미한다. 조건 (2)는 ERLE가 -20logλdB의 미리 정해진 임계값에 도달해야 한다는 것을의미한다. 조건 (3)은 명백한 더블토크 상황이 아니어야 한다는 것을 의미한다(y(n)이 x(n)보다 더 많은 에너지를 가질 경우, 이것은 에코 신호 s(n) 외에 어떤 것, 즉 근거리 측 음성을 포함해야 한다). 상기 이외의 조건으로서, 상기 세 가지 조건이 규정된 시간 주기 동안, 예컨대 48ms 동안 동시에 충족되는 것이 필요할 수도 있다.

참조[1, 2]의 구성은 실제 에코 제거를 위해 프로그램 가능 포어그라운드 필터(18)를 사용하므로, 적응 필터(12)가 더 양호하게 수행할 때는 상기 적응 필터가 항상 전달되는 것이 매우 중요하다. 그러나, 아래에서 언급되는 문제로 인해, 이러한 상황이 언제나 발생할 수 있는 것은 아니다.

만약 근거리 측이 높은 배경 잡음 레벨을 가질 경우, 한 가지 문제가 발생한다. 이러한 경우 잔류 에코 e_f(n)은 잡음에 묻히게된다. 이것은 상기의 조건 (1)이 효력을 상실된다는 것을 의미한다; 즉, 백그라운드 필터를 포어그라운드 필터로 전달하기 위한 동기가 전혀 제공되지 않는다.

또 하나의 문제는, 조건 (2)가 백그라운드 필터의 임의의 전달이 발생하기 전에 ERLE가 18dB에 도달할 것을 요구한다는 것이다. 그러나, 백그라운드 잡음 레벨이 높고 ERL도 또한 높다면, 이와 같은 상황은 절대로 이루어지지 않는다.

또 다른 문제는, 에코 경로가 매우 비직선성(non-linearity)을 가질 경우 18dB의 ERLE 조건이 절대로 충족되지 않는다는 것이다.

참조[1, 2]의 적응 필터는 연속적으로 적응할 수 있도록 되어 있기 때문에,더블토크 동안에는 자신의 최적 상태에서 발산하게 된다. 이러한 발산(divergence)은 복원되지 않는데, 이는 적응 필터가 매 더블토크 상황 후 프로그램가능 필터와 동일한 성능에 도달하기 전에 새로운 수렴 기간을 필요로 한다는 것을 의미한다. 이것은 에코 제거기의 수렴 과정이 고속의 교번(交番) 듀플렉스(alternating duplex) 상태에서는 매우 비효율적이 된다는 것을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 방법을 사용하는 에코 제거기를 나타낸다. 도 3의 선행 기술의 에코 제거기에서와 같이, 도 4의 에코 제거기에서 필터(12)는 적응 필터이고 필터(18)는 프로그램 가능 필터이다. 그러나, 도 4의 에코 제거기에서는, 두 개의 필터가 완전히 병렬로 사용된다. 즉, 두 개의 필터 모두에 대해 잔류 신호 ea(n)과 e_p(n)이 얻어지고, 결정 논리(24)가 실제 출력 신호 e(n)로서 어떠한 신호를 선택할 것인가를 결정한다. 또한, 이중 화살표(21)로 나타나있는 바와 같이, 두 필터 모두 전달되거나 복사(copy)된다.

본 발명에 따르면, 결정 논리(24)는 다음과 같은 품질 측정 기준을 사용하여, 잔류 신호 e_a(n) 또는 e_p(n) 중 어느 것을 실제 출력 신호로서 사용할 것인가를 결정한다.

여기서 i=a, p이다. 이제, 이러한 품질 측정 기준의 선택을 설명한다.

인 신호를 고려해 보자. 여기서 s(n)은 에코 신호를 나타내고 v(n)은 근거리 측 잡음 및 음성을 나타낸다. 식 (5)으로부터, 식 (4)의 분자는 추정된 에코와, 근거리 측 음성과 잡음이 부가된 실제 에코와의 상관 관계라는 것을 알 수 있다. 필터가 에코 경로에 대하여 잘 조절되면 이러한 상관 관계는 높아진다,이 v(n)과 무관하므로, q_i의 분자는 배경 잡음 레벨이 높을 때 없어지지 않는다. 그러나, 분모로서 Ee_i ²(n)이 사용되므로, 근거리 측 음성 또는 잡음이 존재하면 q_i는 감소하게 된다. 따라서, 결정 논리(24)가 "최적의" 신호로서 잔류 신호 e_a(n)을 선택하기 위한 알맞은 조건은 다음을 만족할 것을 필요로 한다.

여기서 A는 규정된 인수이고 B는 규정된 오프셋(offset)이다.

명백한 더블토크 상황동안 적응 필터를 선택하는 것을 피하기 위해서는, 적응 필터가 가장 좋은 필터로 선택되기 전에 다음 조건이 충족되어야 할 필요가 있다.

여기서 C는 오프셋 B보다 큰 오프셋을 나타낸다. 또한, α는 인수이고 NL은 측정된 잡음 레벨이다.

도 5는 가장 좋은 필터를 결정하는데 품질 측정 기준(4)이 사용되는 본 발명에 따른 방법의 실시예를 나타낸다. 단계 500에서 다음 표본이 사용되어, 단계 510과 단계 520에서 새로운 품질 측정 기준을 계산한다. 단계 530은 조건 (6)에 따라서 테스트를 실행한다. 조건 (6)이 충족되면, 단계 540은 조건(7)의 제 1부분을 테스트한다. 만약 이 테스트에 실패한다면, 조건 (7)의 제 2부분을 포함하는 선택적인 브랜치(branch)(550)가 테스트된다. 상기 테스트(540, 550)중 어느 하나가 성공하면, 알고리즘은 단계 560으로 진행한다. 이 단계는 이하의 조건이 충족되는지를 테스트한다.

여기서 β는 규정된 인수이다. 이 단계는 프로그램 가능 필터가 적응 필터보다 낮은 잔류 신호 에너지를 갖는지 여부를 테스트한다. 만일 낮지 않은 경우라면, 적응 필터가 출력 필터로서 선택되고, 이 필터가 실제 출력 신호 e(n)를 발생시키는데 사용된다. 반면, 만일 테스트 560이 프로그램 가능 필터가 실제적으로 더 적은 잔류 신호 에너지를 갖는다는 것을 나타내면, 단계 580에서 상기 프로그램 가능 필터가 출력 신호를 발생하는데 사용된다. 마찬가지로, 단계 530에서의 테스트가 실패한 경우 및 상기 테스트 540과 550 두 가지 모두가 실패하는 경우, 프로그램 가능 필터가 사용된다.

도 5에 나타낸 방법의 바람직한 실시예에서는, 규정된 다양한 상수로서 이하의 값들이 사용된다.

A=2

B=0

C=1

α=10

β=1

이러한 값들을 사용하면, 조건(6)은 참조[1, 2]의 조건보다 덜 보수적이라는 것을 알 수 있다. 예컨대, C=1이라는 것은 고정적인 경우에 ERLE이 0dB보다 더 높다는 것을 의미한다. 이것은 참조[1, 2]에서의 값 18dB보다 훨씬 더 낮다. 이 조건은 Ey²(n)이 잡음 레벨 미만으로 떨어지면 q_a>0으로 더욱 완화된다.

도 6은 본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예를 나타낸다. 이러한 바람직한 실시예에서, 단계 500-560은 도 5의 실시예에서와 동일하다. 그러나, 선택된 필터를 직접 사용하여 출력 신호를 발생시키는 대신, 본 바람직한 실시예는 단계 620에 따라서 두 개의 필터로부터의 잔류 신호를 선형적으로 결합함으로써, 하나의 필터에서 다른 하나의 필터로의 전환(transition)이 원활하게 한다. 적응 필터가 가장 좋은 필터로 선택될 때마다, 단계 600에 따라 필터 상태 변수 FS가 증가된다. 이와 유사하게, 프로그램 가능 필터가 필터 가장 좋은 필터로 선택될 때마다, 단계 610에 따라 상태 변수 FS가 감소된다. 이어서 단계(620)에서, 상기 계산된 필터 상태 변수 FS가 잔류 신호 e_a(n)과 e_p(n)간의 선형 결합을 형성하는데 사용된다. 여기서 변수 τ는 전환 시간, 예컨대 128 표본 주기를 나타낸다. 단계 620에서 알 수 있는 바와 같이, 선택된 필터의 비율(proportion)이 증가하는 반면 선택되지 않은 필터의 비율은 감소한다. τ 표본 주기동안 필터가 지속적으로 선택될 때 원활한전환이 완료된다.

단계 620에서는 e_a(n)과 e_p(n)의 선형 결합이 이루어진다. 그러나, 이것은 반드시 필요한 것은 아니다. 예컨대, 선형 결합이 아마도 최적이기는 하지만, 비선형 가중화 계수(weighting factor)를 사용할 수도 있다.

도 6에 나타낸 방법의 바람직한 실시예는 규정된 상수 A, B, C, α, β에 대하여 도 5의 바람직한 실시예와 동일한 값을 사용한다.

도 4와 도 5에 나타낸 방법은 실제 출력 신호 e(n)를 발생하기 위한 적절한 필터를 선택하고 사용하는 것에 관한 것이다. 그러나, 도 4의 이중 화살표(21)로 나타낸 바와 같이, 각각의 필터는 또한 다른 필터로 전달되거나 복사된다. 예컨대, 적응 필터가 지속적으로 프로그램 가능 필터보다 더 양호하다면, 적응 필터의 계수를 프로그램 가능 필터에 복사하는 것이 바람직할 수 있다. 반면, 적응 필터가 발산되는 더블토크 상황 이후에는, 프로그램 가능 필터의 추정된 에코가 발산된 적응 필터의 에코 추정치 보다 더 양호할 것이기 때문에, 프로그램 가능 필터로부터의 계수를 적응 필터에 전달하는 것이 양호한 방안이다(더블토크 상황 이전의 추정된 에코는 더블토크 상황 이후의 새로운 에코 추정치에 대한 적응을 위한 좋은 시작점이 된다) .

도 7은 도 5 및 도 6의 필터 선택 방법과 알고리즘에 따라서 하나의 필터로부터 다른 하나의 필터로 필터 계수를 전달하기 위한 방법의 바람직한 실시예를 나타낸다. 따라서, 단계 500-550은 도 5 및 도 6과 동일하다. 적응 필터가 가장 좋은필터로서 선택된다면, 단계 700에서 카운터의 COUNT가 증가된다. 단계 710에서는, COUNT가 규정된 상수 T(예를 들어 2 047)를 초과하는지가 테스트된다. COUNT가 T를 초과하면, 이것은 적응 필터가 T회(回) 선택되었다는 것을 의미한다. 따라서, 적응 필터는 프로그램 가능 필터에 복사되고(단계 730), 카운터의 COUNT는 0으로 재설정된다(단계 720). 따라서, 만일 적응 필터가 지속적으로 선택된다면, 이것은 프로그램 가능 필터에 전달된다.

반면, 프로그램 가능 필터가 가장 적합한 필터로 선택된 경우, 단계 740에서는 이하의 두 조건이 모두 충족되는지 테스트된다.

이 조건은, 적응 필터가 프로그램 가능 필터보다 상당히 열악하게(인수 β 에 의해 제어되어) 실행한다는 것과, 또한 중요하지 않은 낮은 에너지 레벨에 대해 결정하는 것을 피하기 위해서는 소정의 임계값 γ²를 초과해야 한다는 것을 의미한다. 적절한 값은 B=½및 γ=-40dBmO이다. 단계 740이 성공적으로 실행되면, 프로그램 가능 필터가 적응 필터로 복사되고(단계 760), 카운터의 COUNT는 0으로 재설정된다(단계 750).

지금까지 설명된 두 가지 상황은 필터 계수가 실제적으로 복사되는 경우이다. 그러나, 단계 710이 실패할 경우, 알고리즘은 단계 790으로 진행하며, 이것은 어떠한 필터 계수도 복사되지 않음을 의미한다. 이것은 가변 카운트가 아직 값 T에 이르지 않았을 때 발생한다.

어떠한 필터 계수도 복사되지 않는 또 하나의 경우는 테스트 740이 실패할 때이다. 이러한 상황에서는 알고리즘이 단계 770으로 진행한다. 단계 770은 이하의 조건이 충족되는지를 테스트한다.

따라서, 단계 770은 신호 y(n)가 잡음 레벨을 초과하는지를 테스트한다. 만일 초과한다면, 신호 y(n)이 아마도 음성을 포함하게 되고 적응 필터가 프로그램 가능 필터 보다 상당히 양호하게 실행하지 않기 때문에, 아마도 더블토크 상황일 것이다. 결과적으로, 가변 COUNT는 단계 780에서 0으로 재설정되어, 적응 필터를 프로그램 가능 필터로 전달할 때가 확실히 아니라는 것을 나타낸다. 반면, 단계 740이 실패하였다면, 프로그램 가능 필터는 적응 필터보다 상당히 양호하지는 않다. 따라서, 아무런 필터도 전달되지 않는다(단계 790).

마지막으로, 단계 770이 실패하면, 이것은 아무런 결정도 이루어질 수 없으며 모든 것이 있는 그대로 유지된다는 것을 나타낸다(아무런 필터도 복사되지 않으며, 카운트는 변하지 않는다).

도 7에 나타낸 방법의 바람직한 실시예에서는, 이하의 상수가 사용된다:

A=1

B=0.125

C=1

α=10

β=½

γ²=-40dBmO

첨부된 청구항에서 벗어남이 없이 본 발명에 대한 다양한 변형 및 변경이 이루어질 수 있다는 것을 해당 기술의 당업자는 이해할 것이다.

참 조

[1] K. Ochiai et al, "Echo Canceller with Two Echo Path Models", IEEE Transaction on Communications, 25(6):589-594, June 1977

[2] US, A, 3 787 645

Claims

적응 에코 제거기의 필터의 성능을 나타내는 품질 측정 기준을 결정하는 방법에 있어서,

에코 포함 신호(y(n))와, 상기 필터에 의해 발생되는 에코 추정 신호사이의 상관 관계 측정 기준을 추정하는 단계,

상기 에코 추정 신호와 상기 에코 포함 신호(y(n))사이의 차이에 의해서 형성되는 잔류 신호(e(n))의 전력 측정 기준을 추정하는 단계, 및

상기 추정된 상관 관계 측정 기준을 상기 추정된 전력 측정 기준으로 나누어 다음과 같이 표현된 품질 측정 기준을 형성함으로써 상기 품질 측정 기준(q)을 계산하는 단계,

를 포함하는 것을 특징으로 하는 품질 측정 기준 결정 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 에코 포함 신호(y(n))는 에코 이외에, 상기 에코 제거기 가까이에서 발생되는 잡음 및 음성 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 품질 측정 기준 결정 방법.
에코 신호를 추정하기 위해 적응 필터(12)와 프로그램 가능 필터(18) 두 가지 모두가 사용되는 적응 이중 필터 에코 제거 방법에 있어서,

에코 포함 신호(y(n))와 적응 필터 에코 추정 신호간의 제 1상관 관계 측정 기준을 추정하는 단계,

상기 적응 필터 에코 추정 신호와 상기 에코 포함 신호(y(n))와의 차이에 의해 형성되는 제 1잔류 신호(e_a(n))의 제 1전력 측정 기준을 추정하는 단계,

상기 추정된 제 1상관 관계 측정 기준을 상기 추정된 제 1전력 측정 기준으로 나누어서 적응 필터 품질 측정 기준(q_a)을 결정하는 단계,

상기 에코 포함 신호(y(n))와 프로그램 가능 필터 에코 추정 신호간의 제 2상관 관계 측정 기준을 추정하는 단계,

상기 프로그램 가능 필터 에코 추정 신호와 상기 에코 포함 신호(y(n))와의 차이에 의해서 형성되는 제 2잔류 신호(e_p(n))의 제 2전력 측정 기준을 추정하는 단계,

상기 추정된 제 2상관 관계 측정 기준을 상기 추정된 제 2전력 측정 기준으로 나누어 프로그램 가능 필터 품질 측정 기준(q_p)을 결정하는 단계, 및

상기 적응 필터 또는 상기 프로그램 가능 필터 중 어느 것이 상기 에코 신호의 최적 추정을 제공하는지를 결정하기 위해 상기 적응 필터 품질 측정 기준(q_a)을상기 프로그램 가능 필터 품질 측정 기준(q_p)에 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 3 항에 있어서,

이하의 조건(i)(530)이 충족되는 경우에만 상기 적응 필터를 상기 에코 신호의 최적 추정을 제공하는 필터로 선택하는 단계, 및

조건(i)이 충족되지 않으면 상기 프로그램 가능 필터를 상기 에코 신호의 최적 추정을 제공하는 필터로서 선택하는 단계를 포함하는데, 상기 조건은,

(i) 상기 적응 필터 품질 측정 기준(q_a)이 소정의 제 1 오프셋(B)과, 상기 프로그램 가능 필터 품질 측정 기준(q_p)과 소정의 제 1인수(A)의 공과의 합을 초과하는 조건인 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 4 항에 있어서,

이하의 조건(ii, iii)(540, 550)중 적어도 하나가 충족되는 경우에만 상기 에코 신호의 최적 추정을 제공하는 필터로서 상기 적응 필터를 선택하는 단계, 및

조건((ii) 과 (iii)) 중 어느 것도 충족되지 않는다면, 상기 에코 신호의 최적의 추정을 제공하는 필터로서 상기 프로그램 가능 필터를 선택하는 단계를 포함하는데, 상기 조건은,

(ii) 상기 적응 필터 품질 측정 기준(q_a)이, 상기 소정의 제 1오프셋(B)보다큰 소정의 제 2오프셋(C)보다 더 클 조건,

(iii) 상기 적응 필터 품질 측정 기준(qa)이 상기 규정된 제 1오프셋(B)보다 크고, 상기 에코 포함 신호(y(n))에 대해 추정된 제 3전력 측정 기준은 측정된 잡음 레벨(NL)과 소정의 제 2인수(α)의 곱보다 작을 조건인 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 5 항에 있어서,

이하의 조건(iv)(560)이 충족되지 않는 경우에만 상기 에코 신호의 최적 추정을 제공하는 필터로서 상기 적응 필터를 선택하는 단계, 및

조건(iv)이 충족된다면, 상기 에코 신호의 최적의 추정을 제공하는 필터로서 상기 프로그램 가능 필터를 선택하는 단계를 포함하는데, 상기 조건은,

(iv) 상기 추정된 제 2전력 측정 기준이 상기 추정된 제 1전력 측정 기준과 소정의 제 3인수(β)와의 곱보다 작을 조건인 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 에코 신호를 추정하기 위해 선택된 필터를 사용하는 단계(570, 580)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 4 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2잔류 신호((e_a(n), e_p(n))를 결합하는 단계(620)를 포함하여, 상기 선택된 필터에 상응하는 잔류 신호의 비율을 증가시키고 선택되지 않은 필터의 상응하는 잔류 신호의 비율을 감소시키는 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 소정의 제 1인수는 2이고, 상기 소정의 제 1오프셋은 0이며, 상기 소정의 제 2오프셋은 1인 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 5 항에 있어서,

상기 프로그램 가능 필터가 선택되고 이하의 조건(iv, v)(740)이 모두 충족될 경우, 상기 프로그램 가능 필터를 상기 적응 필터에 복사하는 단계(760)를 포함하는데, 상기 조건은,

(iv) 상기 추정된 제 2전력 측정 기준이 상기 추정된 제 1전력 측정 기준과 소정의 제 3인수(β)와의 곱 보다 작을 조건,

(v) 상기 추정된 제 1전력 측정 기준이 소정의 상수(γ²)보다 클 조건인 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 적응 필터가 선택될 때마다 카운트(COUNT)하는 단계, 및

상기 적응 필터가 소정의 횟수(T)만큼 선택될 때 상기 적응 필터를 상기 프로그램 가능 필터에 복사하는 단계(730)를 포함하는 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.
제 11 항에 있어서,

상기 소정의 제 1인수는 1이고, 상기 소정의 제 1오프셋은 0.125이며, 상기 소정의 제 2오프셋은 1인 것을 특징으로 하는 적응 이중 필터 에코 제거 방법.