JP3244416B2 - エコーキャンセラ - Google Patents
エコーキャンセラInfo
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- JP3244416B2 JP3244416B2 JP32376295A JP32376295A JP3244416B2 JP 3244416 B2 JP3244416 B2 JP 3244416B2 JP 32376295 A JP32376295 A JP 32376295A JP 32376295 A JP32376295 A JP 32376295A JP 3244416 B2 JP3244416 B2 JP 3244416B2
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- epj
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電話回線における２
線−４線変換回路や電子会議システム等に利用するエコ
ーキャンセラと併用する非線形プロセッサに関するもの
である。
線−４線変換回路や電子会議システム等に利用するエコ
ーキャンセラと併用する非線形プロセッサに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のエコーキャンセラの機能ブ
ロック図を示すものである。図４において、符号４１は
受信信号が入力される受信入力端、４２は受信信号が出
力される受信出力端、４３は受信入力列を記憶するシフ
トレジスタ、４４は送信信号が入力される送信入力端、
４５畳込み演算器、４６は減算器、４７は受信出力端４
２から送信入力端４４に至るエコー経路の推定インパル
ス応答が記憶されるメモリ、４８はエコーキャンセラ全
体の動作をコントロールする制御部、４９は乗算器、５
０は加算器、５１は送信信号が出力される送信出力端で
ある。
ロック図を示すものである。図４において、符号４１は
受信信号が入力される受信入力端、４２は受信信号が出
力される受信出力端、４３は受信入力列を記憶するシフ
トレジスタ、４４は送信信号が入力される送信入力端、
４５畳込み演算器、４６は減算器、４７は受信出力端４
２から送信入力端４４に至るエコー経路の推定インパル
ス応答が記憶されるメモリ、４８はエコーキャンセラ全
体の動作をコントロールする制御部、４９は乗算器、５
０は加算器、５１は送信信号が出力される送信出力端で
ある。
【０００３】受信入力端４１は、受信出力端４２と、シ
フトレジスタ４３と、制御部４８に接続されている。こ
の受信入力端４１に接続された受信出力端４２もまた、
シフトレジスタ４３と、制御部４８に接続されている。
シフトレジスタ４３は、受信入力端４１、受信信号出力
端および制御部４８のほかに、演算器４５と乗算器４９
に接続されている。送信入力端４４は、畳込み演算器４
５と、減算器４６と、制御部４８と、送信出力端５１に
接続されている。畳込み演算器４５は、シフトレジスタ
４３と、減算器４６と、メモリ４７と、乗算器４９と、
加算器５０に接続されている。減算器４６は、送信入力
端４４と、畳込み演算器４５と、制御部４８と、送信出
力端５１に接続されている。メモリ４７は、演算器４５
と、制御部４８は、受信入力端４１と、受信出力端４２
と、シフトレジスタ４３と、送信入力端４４と、減算器
４６と、乗算器４９と、送信出力端５１に接続されてい
る。乗算器４９は、シフトレジスタ４３と、畳込み演算
器４５と、制御部４８と、加算器５０に接続されてい
る。送信出力端５１は、送信入力端４４と、減算器４６
と、制御部４８に接続されている。
フトレジスタ４３と、制御部４８に接続されている。こ
の受信入力端４１に接続された受信出力端４２もまた、
シフトレジスタ４３と、制御部４８に接続されている。
シフトレジスタ４３は、受信入力端４１、受信信号出力
端および制御部４８のほかに、演算器４５と乗算器４９
に接続されている。送信入力端４４は、畳込み演算器４
５と、減算器４６と、制御部４８と、送信出力端５１に
接続されている。畳込み演算器４５は、シフトレジスタ
４３と、減算器４６と、メモリ４７と、乗算器４９と、
加算器５０に接続されている。減算器４６は、送信入力
端４４と、畳込み演算器４５と、制御部４８と、送信出
力端５１に接続されている。メモリ４７は、演算器４５
と、制御部４８は、受信入力端４１と、受信出力端４２
と、シフトレジスタ４３と、送信入力端４４と、減算器
４６と、乗算器４９と、送信出力端５１に接続されてい
る。乗算器４９は、シフトレジスタ４３と、畳込み演算
器４５と、制御部４８と、加算器５０に接続されてい
る。送信出力端５１は、送信入力端４４と、減算器４６
と、制御部４８に接続されている。
【０００４】以上のように構成されたエコーキャンセラ
の従来例について、以下その動作について説明する。ま
ず、受信入力端４１から受信入力ｘｊが入力すると、ｘ
ｊは受信出力端４２から出力されるとともにシフトレジ
スタ４３にベクトルＸｊとして取り込まれる。受信出力
端４２から出力された受信信号ｘｊは、一部エコーｙｊ
となって送信入力端４４に入力する。なお、送信入力端
４４には外乱ｎｊも入力するので、結局送信入力端４４
には、ｓｊ＝ｙｊ＋ｎｊの信号が入力し、周囲騒音等を
含む送信信号はエコー信号に対する外乱として影響す
る。一方、エコーキャンセラ内部にはメモリ４７に受信
出力端４２から送信入力端４４に至るエコー経路の推定
インパルス応答がベクトルＨｊとして記憶されており、
畳込み演算器４５によりＨｊと受信入力列Ｘｊの畳込み
演算を行い擬似エコーｙhjを発生させる。減算器４６は
送信入力ｓｊから擬似エコーｙhjを差引きエコーを抑圧
して残留エコーｅｊ＝ｓｊ−ｙhjを求め、５１の送信出
力端から出力する。次に制御部４８は受信入力列の２乗
ノルム値‖Ｘｊ‖2 を計算し、さらに推定値の補正係数
αｅｊ／‖Ｘｊ‖2 を計算し出力する。乗算器４９は受
信入力列ベクトルＸｊと上記補正係数を掛け合わせ、そ
の結果を推定インパルス列ベクトルに加算器５０で加え
ることにより、推定値を補正する。
の従来例について、以下その動作について説明する。ま
ず、受信入力端４１から受信入力ｘｊが入力すると、ｘ
ｊは受信出力端４２から出力されるとともにシフトレジ
スタ４３にベクトルＸｊとして取り込まれる。受信出力
端４２から出力された受信信号ｘｊは、一部エコーｙｊ
となって送信入力端４４に入力する。なお、送信入力端
４４には外乱ｎｊも入力するので、結局送信入力端４４
には、ｓｊ＝ｙｊ＋ｎｊの信号が入力し、周囲騒音等を
含む送信信号はエコー信号に対する外乱として影響す
る。一方、エコーキャンセラ内部にはメモリ４７に受信
出力端４２から送信入力端４４に至るエコー経路の推定
インパルス応答がベクトルＨｊとして記憶されており、
畳込み演算器４５によりＨｊと受信入力列Ｘｊの畳込み
演算を行い擬似エコーｙhjを発生させる。減算器４６は
送信入力ｓｊから擬似エコーｙhjを差引きエコーを抑圧
して残留エコーｅｊ＝ｓｊ−ｙhjを求め、５１の送信出
力端から出力する。次に制御部４８は受信入力列の２乗
ノルム値‖Ｘｊ‖2 を計算し、さらに推定値の補正係数
αｅｊ／‖Ｘｊ‖2 を計算し出力する。乗算器４９は受
信入力列ベクトルＸｊと上記補正係数を掛け合わせ、そ
の結果を推定インパルス列ベクトルに加算器５０で加え
ることにより、推定値を補正する。
【０００５】このようにして実行されるアルゴリズム
は、式（１），（２）に示される学習同定法と呼ばれる
もので、エコーキャンセラで最もよく用いられるもので
ある。エコー消去演算；
は、式（１），（２）に示される学習同定法と呼ばれる
もので、エコーキャンセラで最もよく用いられるもので
ある。エコー消去演算；
【数２】 推定値補正演算；
【数３】 Ｎ ： タップ数 ｘｊ ： 受信入力 ｓｊ ： 送信入力 （＝エコ−ｙｊ＋外乱ｎｊ） ｅｊ ： 送信出力 （＝残留エコ−） ｈｊ（ｍ）： 推定インパルス応答（時刻ｊ，ｍサンプ
ル目） α ： ステップゲイン （０＜α＜２） である。
ル目） α ： ステップゲイン （０＜α＜２） である。
【０００６】上記の手順にて式（１）のエコー消去演算
と式（２）の推定値補正演算を交互に実行すると、外乱
ｎｊのレベルがエコーｙｊのレベルより低い期間ではＨ
ｊは真のインパルス応答に漸近収束し、エコー抑圧効果
が増加する。また受信入力ｘｊのレベルが低いため外乱
ｎｊのレベルがエコーｙｊのレベルより高くなる期間は
ダブルト−ク状態と呼ばれ、この時に式（２）の補正演
算を行うと推定値が大きく乱れるので、制御部４８は送
信入力ｓｊ，送信出力ｅｊのレベル比( Ｓpj／Ｅpj) と
シングルト−ク時に測定されたレベル比，打消量( Ｓpm
／Ｅpm) とを比較して前者が後者を下回った時にダブル
ト−ク状態と判定し、式（２）の補正演算を停止する。
と式（２）の推定値補正演算を交互に実行すると、外乱
ｎｊのレベルがエコーｙｊのレベルより低い期間ではＨ
ｊは真のインパルス応答に漸近収束し、エコー抑圧効果
が増加する。また受信入力ｘｊのレベルが低いため外乱
ｎｊのレベルがエコーｙｊのレベルより高くなる期間は
ダブルト−ク状態と呼ばれ、この時に式（２）の補正演
算を行うと推定値が大きく乱れるので、制御部４８は送
信入力ｓｊ，送信出力ｅｊのレベル比( Ｓpj／Ｅpj) と
シングルト−ク時に測定されたレベル比，打消量( Ｓpm
／Ｅpm) とを比較して前者が後者を下回った時にダブル
ト−ク状態と判定し、式（２）の補正演算を停止する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のエコーキャンセラでは、エコー経路の回路雑音レベル
や非線形歪があると打消量に制限を受けて残留エコーが
残り、これに加えてエコー経路の遅延が大きいと上記残
留エコーが通話品質を著しく劣化させるという問題を有
していた。さらに、エコーキャンセラ電源投入直後やエ
コー経路の変化直後で打消量が減少した期間にもエコー
を抑圧することができないので、通話品質が劣化すると
いう問題を有していた。なお、本発明のようにエコーキ
ャンセラの残留エコーを抑圧するため、受信入力レベル
と残留エコーレベルを比較して小さい方の回線に大きな
ロスを挿入する非線形プロセッサを併用する場合もある
が、レベル計算および比較判定に時間がかかるため話頭
切れを生ずるという問題があり、さらにエコー経路に大
きな遅延があると受信入力レベルと残留エコーレベルの
変化に時間的ズレがあるため判定誤りを起こすという問
題を有していた。また、非線形プロセッサを併用する場
合は送信信号を減衰させるのを避けるためダブルトーク
状態では非線形プロセッサをＯＦＦにするが、従来例の
ようにダブルトークを打消量の劣化で検出すると、打消
量が上限付近まで収束した時送信入力ｎｊが低レベルで
もダブルトークになるため非線形プロセッサがＯＦＦに
なり、エコーを抑圧できなくなるという問題があった。
のエコーキャンセラでは、エコー経路の回路雑音レベル
や非線形歪があると打消量に制限を受けて残留エコーが
残り、これに加えてエコー経路の遅延が大きいと上記残
留エコーが通話品質を著しく劣化させるという問題を有
していた。さらに、エコーキャンセラ電源投入直後やエ
コー経路の変化直後で打消量が減少した期間にもエコー
を抑圧することができないので、通話品質が劣化すると
いう問題を有していた。なお、本発明のようにエコーキ
ャンセラの残留エコーを抑圧するため、受信入力レベル
と残留エコーレベルを比較して小さい方の回線に大きな
ロスを挿入する非線形プロセッサを併用する場合もある
が、レベル計算および比較判定に時間がかかるため話頭
切れを生ずるという問題があり、さらにエコー経路に大
きな遅延があると受信入力レベルと残留エコーレベルの
変化に時間的ズレがあるため判定誤りを起こすという問
題を有していた。また、非線形プロセッサを併用する場
合は送信信号を減衰させるのを避けるためダブルトーク
状態では非線形プロセッサをＯＦＦにするが、従来例の
ようにダブルトークを打消量の劣化で検出すると、打消
量が上限付近まで収束した時送信入力ｎｊが低レベルで
もダブルトークになるため非線形プロセッサがＯＦＦに
なり、エコーを抑圧できなくなるという問題があった。
【０００８】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、エコー経路の遅延の影響を受けない打消量から必要
最小限の挿入ロスを求めて残留エコーを抑圧し、常に話
頭切れの影響の少ないスイッチングを行えるようにし、
一方ダブルトーク判定をエコーキャンセラのものとは独
立して非線形プロセッサで行うようにして、打消量が上
限付近まで収束してエコーキャンセラのダブルトーク／
シングルトークが頻繁に変化しても安定して非線形プロ
セッサが働く優れたエコーキャンセラを提供することを
目的とする。
で、エコー経路の遅延の影響を受けない打消量から必要
最小限の挿入ロスを求めて残留エコーを抑圧し、常に話
頭切れの影響の少ないスイッチングを行えるようにし、
一方ダブルトーク判定をエコーキャンセラのものとは独
立して非線形プロセッサで行うようにして、打消量が上
限付近まで収束してエコーキャンセラのダブルトーク／
シングルトークが頻繁に変化しても安定して非線形プロ
セッサが働く優れたエコーキャンセラを提供することを
目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、上記式（１）における送信入力ｓj のレベ
ルＳpj，擬似エコーｙhjのレベルＹpjの差が小さい時エ
コーキャンセル手段が有効になるシングルトーク時と判
定してその残留エコーにさらにロスを与えるように構成
したものである。ＳpjとＹpjの間には遅延がないので明
らかに本制御法はエコー経路の遅延の影響を受けず、エ
コーキャンセル手段のダブルトーク判定とは独立に安定
して動作する。さらに上記レベル差の判定のしきい値を
その時点におけるエコーキャンセル手段の打消量を用い
て適応的に変化させることにより、エコーキャンセラ電
源投入直後やエコー経路の変化直後で打消量が減少した
期間にもエコーを抑圧できる。また挿入ロスは目標値に
対してエコーキャンセラの打消量が不足している分を用
いることにより、話頭切れの影響の少ないスイッチング
を行えるようにできる。
に本発明は、上記式（１）における送信入力ｓj のレベ
ルＳpj，擬似エコーｙhjのレベルＹpjの差が小さい時エ
コーキャンセル手段が有効になるシングルトーク時と判
定してその残留エコーにさらにロスを与えるように構成
したものである。ＳpjとＹpjの間には遅延がないので明
らかに本制御法はエコー経路の遅延の影響を受けず、エ
コーキャンセル手段のダブルトーク判定とは独立に安定
して動作する。さらに上記レベル差の判定のしきい値を
その時点におけるエコーキャンセル手段の打消量を用い
て適応的に変化させることにより、エコーキャンセラ電
源投入直後やエコー経路の変化直後で打消量が減少した
期間にもエコーを抑圧できる。また挿入ロスは目標値に
対してエコーキャンセラの打消量が不足している分を用
いることにより、話頭切れの影響の少ないスイッチング
を行えるようにできる。
【００１０】このような本発明の態様による作用につい
ての説明を以下に行う。まず上記式（１）において残留
エコーｅj はエコーキャンセラの推定誤差による信号ｅ
0jと送信音声や回線雑音からなる外乱ｎj からなるので
次式（３）のように表すことができる。 ｓj = ｙhj + ｅj ， ｅj = ｅ0j + ｎj （３） ここで、ｓj ：受話信号，ｙhj：擬似エコー信号，ｅj
：残留エコー信号，ｅ0j：推定誤差信号，ｎj ：外乱
である。
ての説明を以下に行う。まず上記式（１）において残留
エコーｅj はエコーキャンセラの推定誤差による信号ｅ
0jと送信音声や回線雑音からなる外乱ｎj からなるので
次式（３）のように表すことができる。 ｓj = ｙhj + ｅj ， ｅj = ｅ0j + ｎj （３） ここで、ｓj ：受話信号，ｙhj：擬似エコー信号，ｅj
：残留エコー信号，ｅ0j：推定誤差信号，ｎj ：外乱
である。
【００１１】これより以下の関係式が導出できる。 ｓj2=ｙhj 2 + ｅj2 + 2 ｙhj ej ｙhj 2+ ｅj2−2 ｜ｙhj ｜｜ｅj ｜≦ｓj2≦ｙhj 2+ ｅj2+ 2 ｜ｙhj ｜｜ｅj ｜ ( ｜ｙhj ｜−｜ｅj ｜)2 ≦ ｓj2 ≦ (｜ｙhj ｜＋｜ｅj ｜)2 よって、 ｜｜ｙhj ｜−｜ｅj ｜｜ ≦ ｜ｓj ｜≦｜ｙhj ｜＋｜ｅj ｜ （４) 同様に、 ｜｜ｅ0j｜−｜ｎj ｜｜ ≦ ｜ｅj ｜ ≦ ｜ｅ0j｜＋｜ｎj ｜ （５)
【００１２】上記式( ４) 、式( ５) はサンプル毎に成
立つ関係式なので、｜ｎj ｜等の振幅値はその集合平均
値としても成立つ。さらにエルゴート性を仮定すると集
合平均値を時間平均値に置き換えることができるので、
次の式( ６) 、式( ７) を得る。 ｜Ｙpj −Ｅpj｜ ≦ Ｓpj ≦ Ｙpj ＋Ｅpj （６) ｜Ｅ0pj −Ｎpj｜ ≦ Ｅpj ≦ Ｅ0pj ＋Ｎpj （７)
立つ関係式なので、｜ｎj ｜等の振幅値はその集合平均
値としても成立つ。さらにエルゴート性を仮定すると集
合平均値を時間平均値に置き換えることができるので、
次の式( ６) 、式( ７) を得る。 ｜Ｙpj −Ｅpj｜ ≦ Ｓpj ≦ Ｙpj ＋Ｅpj （６) ｜Ｅ0pj −Ｎpj｜ ≦ Ｅpj ≦ Ｅ0pj ＋Ｎpj （７)
【００１３】ここでエコーキャンセラのシングルトーク
状態を以下のように２つの条件で定義する。まず外乱レ
ベルＮpjが大きいダブルトーク状態では残留エコーレベ
ルＥpjも大きくなり、擬似エコーレベルＹpj付近または
それ以上になる。そこで本非線形プロセッサはダブルト
ーク状態をＹpj≦k ・ Ｅpj（k ≧1 ）にて判定し、逆に
シングルトーク状態の第１条件として次の式( ８) を用
いることにする。 Ｙpj＞k ・ Ｅpj （k ≧1 ） （８) 注）残留エコーレベルが擬似エコーレベルを上回るＹpj
≦Ｅpj（k=1 の時）は明らかなダブルトークを意味す
る。すると逆にＹpj＞k ・ Ｅpjは明らかなシングルトー
ク，k ・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpjはダブルトークともシングル
トークとも判定し難い中間状態と解釈できる。なおｋは
エコーキャンセラの動作系のレベルダイアグラムで想定
されるエコー対回路雑音比を元に適当な値を設定する必
要がある。
状態を以下のように２つの条件で定義する。まず外乱レ
ベルＮpjが大きいダブルトーク状態では残留エコーレベ
ルＥpjも大きくなり、擬似エコーレベルＹpj付近または
それ以上になる。そこで本非線形プロセッサはダブルト
ーク状態をＹpj≦k ・ Ｅpj（k ≧1 ）にて判定し、逆に
シングルトーク状態の第１条件として次の式( ８) を用
いることにする。 Ｙpj＞k ・ Ｅpj （k ≧1 ） （８) 注）残留エコーレベルが擬似エコーレベルを上回るＹpj
≦Ｅpj（k=1 の時）は明らかなダブルトークを意味す
る。すると逆にＹpj＞k ・ Ｅpjは明らかなシングルトー
ク，k ・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpjはダブルトークともシングル
トークとも判定し難い中間状態と解釈できる。なおｋは
エコーキャンセラの動作系のレベルダイアグラムで想定
されるエコー対回路雑音比を元に適当な値を設定する必
要がある。
【００１４】次にシングルトーク状態では外乱レベルＮ
pjは回線雑音レベルＮ0 まで減少するので、第２条件
は、式(８)の下でＮpj＝Ｎ0とした時の式（６）、（７)
が成り立つこととして求めることができる。式( ８) よ
り式( ６) は以下のようになる。 Ｙpj −Ｅpj ≦ Ｓpj ≦ Ｙpj ＋Ｅpj ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ Ｅpj さらにＮpj＝Ｎ0 とした式( ７) よりシングルトーク第
２条件の式( ９) を得る。 ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ Ｅ0pj ＋Ｎ0 (９) 注）式( ９) は式( ８) の下で式( ６)(７) が成立つた
めの十分条件である。
pjは回線雑音レベルＮ0 まで減少するので、第２条件
は、式(８)の下でＮpj＝Ｎ0とした時の式（６）、（７)
が成り立つこととして求めることができる。式( ８) よ
り式( ６) は以下のようになる。 Ｙpj −Ｅpj ≦ Ｓpj ≦ Ｙpj ＋Ｅpj ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ Ｅpj さらにＮpj＝Ｎ0 とした式( ７) よりシングルトーク第
２条件の式( ９) を得る。 ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ Ｅ0pj ＋Ｎ0 (９) 注）式( ９) は式( ８) の下で式( ６)(７) が成立つた
めの十分条件である。
【００１５】ところで式( ８)(９) においてエコーキャ
ンセラが直接測定できるものは、送信入力信号レベルＳ
pj，擬似エコーレベルＹpj，残留エコーレベルＥpjのみ
なので、残留誤差レベルE0pj，外乱レベルN0，N は推定
しなければならない。これらの推定はその時点でのエコ
ーキャンセラの打消量( ＥpM／ＳpM) とその打消量が選
られた時の残留エコーレベルＥpM（収束後は回線雑音レ
ベルＮ0 にほぼ等しい）を用いて以下のように行う。 Ｅ0pj = c・(ＥpM／ＳpM)・Ｙpj ：推定誤差レベルの推定値 Ｎ0 = c ・ ＥpM ：回線雑音レベルの推定値 c( ≧1) ：レベル推定値の誤差係数 注）誤差係数c は、推定誤差、回線雑音のレベルの時間
変動による誤差を考慮したものである。音声信号のレベ
ル変動（10dB程度と言われる）を考えると４（=12dB ）
あるいは８（=18dB ）が妥当と考えられる。
ンセラが直接測定できるものは、送信入力信号レベルＳ
pj，擬似エコーレベルＹpj，残留エコーレベルＥpjのみ
なので、残留誤差レベルE0pj，外乱レベルN0，N は推定
しなければならない。これらの推定はその時点でのエコ
ーキャンセラの打消量( ＥpM／ＳpM) とその打消量が選
られた時の残留エコーレベルＥpM（収束後は回線雑音レ
ベルＮ0 にほぼ等しい）を用いて以下のように行う。 Ｅ0pj = c・(ＥpM／ＳpM)・Ｙpj ：推定誤差レベルの推定値 Ｎ0 = c ・ ＥpM ：回線雑音レベルの推定値 c( ≧1) ：レベル推定値の誤差係数 注）誤差係数c は、推定誤差、回線雑音のレベルの時間
変動による誤差を考慮したものである。音声信号のレベ
ル変動（10dB程度と言われる）を考えると４（=12dB ）
あるいは８（=18dB ）が妥当と考えられる。
【００１６】結果的に非線形プロセッサは式(10)によ
り、エコーキャンセラの収束進行度に応じた精度でシン
グルトークを検出して、その時に残留エコーにロスを与
える。 Ｙpj ＞ k ・ Ｅpj ，k ≧1 ∴ (10) ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ c ・ ｛( ＥpM／ＳpM)・Ｙpj＋ＥpM｝，c ≧1
り、エコーキャンセラの収束進行度に応じた精度でシン
グルトークを検出して、その時に残留エコーにロスを与
える。 Ｙpj ＞ k ・ Ｅpj ，k ≧1 ∴ (10) ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ c ・ ｛( ＥpM／ＳpM)・Ｙpj＋ＥpM｝，c ≧1
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、受信入力列Ｘj とエコー経路のインパルス応答の推
定値Ｈj の畳込み演算を行って擬似エコー信号ｙhjを発
生し、これをエコー入力信号ｓj から差し引くことによ
ってエコーを抑圧し、受信入力ｘj のみ存在するシング
ルトーク時はこの時得られる残留エコー出力信号ｅj の
２乗値を零に近づけるよう逐次上記推定値を補正し、そ
の他のダブルトーク時には上記推定値の補正を停止する
エコーキャンセル手段と、前記エコー入力信号ｓj のレ
ベルＳpjを計算する手段と、前記擬似エコー信号ｙhjの
レベルＹpjを計算する手段と、上記残留エコー出力信号
ｅj のレベルＥpjを計算する手段と、シングルトーク時
のレベルＳpj，ＥpjをＳpM，ＥpMとして記憶する手段
と、打消量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量）のロスを与える手段とを備え、打
消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求め
て用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対し
て有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減でき、
安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャンセ
ラであり、任意の遅延を有するエコー経路に対して有効
でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減でき、安定し
てエコーを抑圧できるという作用を有する。
は、受信入力列Ｘj とエコー経路のインパルス応答の推
定値Ｈj の畳込み演算を行って擬似エコー信号ｙhjを発
生し、これをエコー入力信号ｓj から差し引くことによ
ってエコーを抑圧し、受信入力ｘj のみ存在するシング
ルトーク時はこの時得られる残留エコー出力信号ｅj の
２乗値を零に近づけるよう逐次上記推定値を補正し、そ
の他のダブルトーク時には上記推定値の補正を停止する
エコーキャンセル手段と、前記エコー入力信号ｓj のレ
ベルＳpjを計算する手段と、前記擬似エコー信号ｙhjの
レベルＹpjを計算する手段と、上記残留エコー出力信号
ｅj のレベルＥpjを計算する手段と、シングルトーク時
のレベルＳpj，ＥpjをＳpM，ＥpMとして記憶する手段
と、打消量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量）のロスを与える手段とを備え、打
消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求め
て用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対し
て有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減でき、
安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャンセ
ラであり、任意の遅延を有するエコー経路に対して有効
でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減でき、安定し
てエコーを抑圧できるという作用を有する。
【００１８】本発明の請求項２に記載の発明は、受信入
力列Ｘj とエコー経路のインパルス応答の推定値Ｈj の
畳込み演算を行って擬似エコー信号ｙhjを発生し、これ
をエコー入力信号ｓj から差し引くことによってエコー
を抑圧し、受信入力ｘj のみ存在するシングルトーク時
はこの時得られる残留エコー出力信号ｅj の２乗値を零
に近づけるよう逐次上記推定値を補正し、その他のダブ
ルトーク時には上記推定値の補正を停止するエコーキャ
ンセル手段と、前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを
計算する手段と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpj
を計算する手段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベ
ルＥpjを計算する手段と、シングルトーク時のレベルＳ
pj，ＥpjをＳpM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ER
LE＝ＥpM／ＳpMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] のロスを与え、また、 k・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L0 [dB] （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量，L0はあらかじめ設定した固定ロ
ス） のロスを与える手段とを備え、打消量ERLEの不足分を補
うための最適挿入ロスを逐次求めて用いることで、任意
の遅延を有するエコー経路に対して有効でかつ話頭切れ
による通話品質劣化を低減でき、安定してエコーを抑圧
できるようにしたエコーキャンセラであり、任意の遅延
を有するエコー経路に対して有効でかつ中間状態の処理
を加えることにより話頭切れによる通話品質劣化をより
低減でき、安定してエコーを抑圧できるという作用を有
する。
力列Ｘj とエコー経路のインパルス応答の推定値Ｈj の
畳込み演算を行って擬似エコー信号ｙhjを発生し、これ
をエコー入力信号ｓj から差し引くことによってエコー
を抑圧し、受信入力ｘj のみ存在するシングルトーク時
はこの時得られる残留エコー出力信号ｅj の２乗値を零
に近づけるよう逐次上記推定値を補正し、その他のダブ
ルトーク時には上記推定値の補正を停止するエコーキャ
ンセル手段と、前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを
計算する手段と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpj
を計算する手段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベ
ルＥpjを計算する手段と、シングルトーク時のレベルＳ
pj，ＥpjをＳpM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ER
LE＝ＥpM／ＳpMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] のロスを与え、また、 k・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L0 [dB] （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量，L0はあらかじめ設定した固定ロ
ス） のロスを与える手段とを備え、打消量ERLEの不足分を補
うための最適挿入ロスを逐次求めて用いることで、任意
の遅延を有するエコー経路に対して有効でかつ話頭切れ
による通話品質劣化を低減でき、安定してエコーを抑圧
できるようにしたエコーキャンセラであり、任意の遅延
を有するエコー経路に対して有効でかつ中間状態の処理
を加えることにより話頭切れによる通話品質劣化をより
低減でき、安定してエコーを抑圧できるという作用を有
する。
【００１９】本発明の請求項３に記載の発明は、受信入
力列Ｘj とエコー経路のインパルス応答の推定値Ｈj の
畳込み演算を行って擬似エコー信号ｙhjを発生し、これ
をエコー入力信号ｓj から差し引くことによってエコー
を抑圧し、受信入力ｘj のみ存在するシングルトーク時
はこの時得られる残留エコー出力信号ｅj の２乗値を零
に近づけるよう逐次上記推定値を補正し、その他のダブ
ルトーク時には上記推定値の補正を停止するエコーキャ
ンセル手段と、前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを
計算する手段と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpj
を計算する手段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベ
ルＥpjを計算する手段と、シングルトーク時のレベルＳ
pj，ＥpjをＳpM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ER
LE＝ＥpM／ＳpMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] のロスを与え、また、 k・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、
力列Ｘj とエコー経路のインパルス応答の推定値Ｈj の
畳込み演算を行って擬似エコー信号ｙhjを発生し、これ
をエコー入力信号ｓj から差し引くことによってエコー
を抑圧し、受信入力ｘj のみ存在するシングルトーク時
はこの時得られる残留エコー出力信号ｅj の２乗値を零
に近づけるよう逐次上記推定値を補正し、その他のダブ
ルトーク時には上記推定値の補正を停止するエコーキャ
ンセル手段と、前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを
計算する手段と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpj
を計算する手段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベ
ルＥpjを計算する手段と、シングルトーク時のレベルＳ
pj，ＥpjをＳpM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ER
LE＝ＥpM／ＳpMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] のロスを与え、また、 k・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、
【数４】 （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量）のロスを与える手段とを備え、打
消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求め
て用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対し
て有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減でき、
安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャンセ
ラであり、任意の遅延を有するエコー経路に対して有効
でかつ中間状態では明らかなシングルトーク時と明らか
なダブルトーク時のロス（0dB・）を１次補間して得られ
るロスを求めることにより話頭切れによる通話品質劣化
をさらに低減でき、安定してエコーを抑圧できるという
作用を有する。
た目標エコー打消量）のロスを与える手段とを備え、打
消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求め
て用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対し
て有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減でき、
安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャンセ
ラであり、任意の遅延を有するエコー経路に対して有効
でかつ中間状態では明らかなシングルトーク時と明らか
なダブルトーク時のロス（0dB・）を１次補間して得られ
るロスを求めることにより話頭切れによる通話品質劣化
をさらに低減でき、安定してエコーを抑圧できるという
作用を有する。
【００２０】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図３を用いて説明する。
から図３を用いて説明する。
【００２１】( 実施の形態１) 図１は本発明の第１の実施の形態に係るエコーキャンセ
ラの構成を表す機能ブロック図である。図１において、
符号１は受信信号が入力される受信入力端、２は受信信
号が出力される受信出力端、３は受信出力端２から出力
された音声を２線−４線変換する２線−４線変換回路、
４は電話機、５は電話機からの送話信号と、エコー信号
と、回線雑音（ｎ０ｊ）とを加算する加算器、６は加算
器５の出力が入力される送信入力端、７は擬似エコー信
号ｙｈｊを発生するエコーキャンセル手段、８は送信入
力端６に入力された信号成分からエコーキャンセル手段
７の出力信号成分を減算する減算器、９は送信入力端６
に入力された送信入力信号ｓｊのレベルを計算するレベ
ル計算器、１０はエコーキャンセル手段７の出力である
擬似エコー信号ｙｈｊのレベルを計算するレベル計算
器、１１は減算器８の出力である残留エコー出力信号ｅ
ｊのレベルを計算するレベル計算器、である。
ラの構成を表す機能ブロック図である。図１において、
符号１は受信信号が入力される受信入力端、２は受信信
号が出力される受信出力端、３は受信出力端２から出力
された音声を２線−４線変換する２線−４線変換回路、
４は電話機、５は電話機からの送話信号と、エコー信号
と、回線雑音（ｎ０ｊ）とを加算する加算器、６は加算
器５の出力が入力される送信入力端、７は擬似エコー信
号ｙｈｊを発生するエコーキャンセル手段、８は送信入
力端６に入力された信号成分からエコーキャンセル手段
７の出力信号成分を減算する減算器、９は送信入力端６
に入力された送信入力信号ｓｊのレベルを計算するレベ
ル計算器、１０はエコーキャンセル手段７の出力である
擬似エコー信号ｙｈｊのレベルを計算するレベル計算
器、１１は減算器８の出力である残留エコー出力信号ｅ
ｊのレベルを計算するレベル計算器、である。
【００２２】また符号１２および１３は擬似エコー信号
ｙｈｊのレベルおよび残留エコー出力信号ｅｊのレベル
を取り込んでラッチ処理するラッチ、１４はラッチ１２
の出力とラッチ１３の出力との間で除算処理を行なう除
算器、２３は非線形プロセッサ、１５は非線形プロセッ
サ２３の第１条件を判定する第１判定部、１７は非線形
プロセッサ２３の第２条件を判定する第２判定部、１８
は第１判定部１５の出力と第２判定部１６の判定出力の
論理積を求めるアンドゲート、２０はロス計算器、２１
はアンドゲート１８出力とロス計算器２０出力とを選択
して出力するセレクタ、２２はセレクタ２１出力の低域
成分を通過させる低域通過型フィルターである。
ｙｈｊのレベルおよび残留エコー出力信号ｅｊのレベル
を取り込んでラッチ処理するラッチ、１４はラッチ１２
の出力とラッチ１３の出力との間で除算処理を行なう除
算器、２３は非線形プロセッサ、１５は非線形プロセッ
サ２３の第１条件を判定する第１判定部、１７は非線形
プロセッサ２３の第２条件を判定する第２判定部、１８
は第１判定部１５の出力と第２判定部１６の判定出力の
論理積を求めるアンドゲート、２０はロス計算器、２１
はアンドゲート１８出力とロス計算器２０出力とを選択
して出力するセレクタ、２２はセレクタ２１出力の低域
成分を通過させる低域通過型フィルターである。
【００２３】かかる構成を有するエコーキャンセラの動
作について以下説明する。図１において受信入力端１
は、公衆網からの音声信号を受け、受信出力端２とエコ
ーキャンセル手段７に送出する。受信出力端２から出力
された音声は２線−４線変換回路３を経て電話機４に送
出されるが、一部エコーとなって加算器５に入力する。
加算器５にはエコーの他に電話機４からの送話信号，回
線雑音ｎ0jが入力し加算されて送信入力端６へ送出され
る。送信入力信号（エコー入力信号ともいう）ｓj は減
算器８でエコーキャンセル手段７で発生させた擬似エコ
ー信号ｙhjによりエコー成分が抑圧され残留エコー出力
信号ｅj となって非線形プロセッサ２３に入力し、さら
に、この非線形プロセッサ２３の出力は送信出力端２４
から公衆網へ送出される。レベル計算器９は送信入力信
号ｓj・のレベルＳpjを下記式(11)によって計算し、レベ
ル計算器１０は疑似エコーｙhjのレベルＹpjを下記式(1
1)によって計算し、レベル計算器１１は残留エコーｅj
のレベルＥpjを式(11)にて計算する。 Ｓpj+1 ＝ Ｓpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＳpj） Ｙpj+1 ＝ Ｙpj ＋ ２ー5（｜ｙhj｜ーＹpj） (11) Ｅpj+1 ＝ Ｅpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＥpj）
作について以下説明する。図１において受信入力端１
は、公衆網からの音声信号を受け、受信出力端２とエコ
ーキャンセル手段７に送出する。受信出力端２から出力
された音声は２線−４線変換回路３を経て電話機４に送
出されるが、一部エコーとなって加算器５に入力する。
加算器５にはエコーの他に電話機４からの送話信号，回
線雑音ｎ0jが入力し加算されて送信入力端６へ送出され
る。送信入力信号（エコー入力信号ともいう）ｓj は減
算器８でエコーキャンセル手段７で発生させた擬似エコ
ー信号ｙhjによりエコー成分が抑圧され残留エコー出力
信号ｅj となって非線形プロセッサ２３に入力し、さら
に、この非線形プロセッサ２３の出力は送信出力端２４
から公衆網へ送出される。レベル計算器９は送信入力信
号ｓj・のレベルＳpjを下記式(11)によって計算し、レベ
ル計算器１０は疑似エコーｙhjのレベルＹpjを下記式(1
1)によって計算し、レベル計算器１１は残留エコーｅj
のレベルＥpjを式(11)にて計算する。 Ｓpj+1 ＝ Ｓpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＳpj） Ｙpj+1 ＝ Ｙpj ＋ ２ー5（｜ｙhj｜ーＹpj） (11) Ｅpj+1 ＝ Ｅpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＥpj）
【００２４】一方、エコーキャンセル手段７は、独自に
シングルトーク／ダブルトーク判定を行って、シングル
トークの時には残留エコー出力信号の２乗（ｅj)2 が０
に近付くように内部にあるエコー経路の推定インパルス
応答を補正し、ダブルトークでは推定演算を禁止する。
そしてシングルトーク時にラッチタイミングを発生し、
その時の上記Ｅpj，Ｓpjをラッチ１２およびラッチ１３
に取込んでＥpM，ＳpMとする。なお、除算器１４ではこ
れらから打消量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する。
シングルトーク／ダブルトーク判定を行って、シングル
トークの時には残留エコー出力信号の２乗（ｅj)2 が０
に近付くように内部にあるエコー経路の推定インパルス
応答を補正し、ダブルトークでは推定演算を禁止する。
そしてシングルトーク時にラッチタイミングを発生し、
その時の上記Ｅpj，Ｓpjをラッチ１２およびラッチ１３
に取込んでＥpM，ＳpMとする。なお、除算器１４ではこ
れらから打消量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する。
【００２５】第１判定部１５では下記式(12)によって非
線形プロセッサ２３のシングルトーク第１条件を判定
し、第２判定部１７では下記式(13)によって非線形プロ
セッサ２３のシングルトーク第２条件を判定する。そし
て、第１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出力に
ついてアンドゲート１８によって論理積を求めて共に成
り立つ場合のみセレクタ２１でロス計算器２０の出力を
選択する。 Ｙpj＞k ・ Ｅpj （k ≧1 ） (12) ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ c ・ ｛( ＥpM／ＳpM)・Ｙpj＋ＥpM｝，c ≧1 (13) ここで、上記式(12)、(13)において、k,c は外部から設
定されるパラメ−タである。
線形プロセッサ２３のシングルトーク第１条件を判定
し、第２判定部１７では下記式(13)によって非線形プロ
セッサ２３のシングルトーク第２条件を判定する。そし
て、第１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出力に
ついてアンドゲート１８によって論理積を求めて共に成
り立つ場合のみセレクタ２１でロス計算器２０の出力を
選択する。 Ｙpj＞k ・ Ｅpj （k ≧1 ） (12) ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ c ・ ｛( ＥpM／ＳpM)・Ｙpj＋ＥpM｝，c ≧1 (13) ここで、上記式(12)、(13)において、k,c は外部から設
定されるパラメ−タである。
【００２６】ロス計算器２０はやはり外部設定の所望打
消量Ｌに対する上記ERLEの不足分にあたる１０
-(L-ERLE)/20 を出力しており、過剰なロスを加えず送
話信号の話頭切れを低減する。さらに低域通過型フィル
タ２２はセレクタ２１出力を平滑化してロスが不連続な
変化をするのを防いで非線形プロセッサ２３の挿入ロス
を算出する。これによりスイッチ感が軽減される。
消量Ｌに対する上記ERLEの不足分にあたる１０
-(L-ERLE)/20 を出力しており、過剰なロスを加えず送
話信号の話頭切れを低減する。さらに低域通過型フィル
タ２２はセレクタ２１出力を平滑化してロスが不連続な
変化をするのを防いで非線形プロセッサ２３の挿入ロス
を算出する。これによりスイッチ感が軽減される。
【００２７】( 実施の形態２)図２は本発明の実施の形
態２を示すものである。この実施の形態によるエコーキ
ャンセラは、前記実施の形態１におけるエコーキャンセ
ラと基本的に同じ構成を有している。そして、この実施
の形態２におけるエコーキャンセラが上記実施の形態１
におけるエコーキャンセラと異なる点は、この実施の形
態１におけるエコーキャンセラが判定部として、第１判
定部１５と第２判定部１７とを有していたのに対して、
本実施の形態２では第１判定部１５および第２判定部１
７と、第1.5 判定部１６とを有しており、さらに、これ
らの判定部１５、１６、１７の間において２つの判定部
同士の出力の論理積を求めるためにアンドゲート１８に
加えてアンドゲート１９を設けている点である。そし
て、アンドゲート１８は第1.5 判定部１６と第２判定部
１７の判定結果出力について論理積を求め、アンドゲー
ト１９は第１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出
力について論理積を求めように接続されている。
態２を示すものである。この実施の形態によるエコーキ
ャンセラは、前記実施の形態１におけるエコーキャンセ
ラと基本的に同じ構成を有している。そして、この実施
の形態２におけるエコーキャンセラが上記実施の形態１
におけるエコーキャンセラと異なる点は、この実施の形
態１におけるエコーキャンセラが判定部として、第１判
定部１５と第２判定部１７とを有していたのに対して、
本実施の形態２では第１判定部１５および第２判定部１
７と、第1.5 判定部１６とを有しており、さらに、これ
らの判定部１５、１６、１７の間において２つの判定部
同士の出力の論理積を求めるためにアンドゲート１８に
加えてアンドゲート１９を設けている点である。そし
て、アンドゲート１８は第1.5 判定部１６と第２判定部
１７の判定結果出力について論理積を求め、アンドゲー
ト１９は第１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出
力について論理積を求めように接続されている。
【００２８】かかる構成を有する本実施の形態２に係る
エコーキャンセラの動作について以下説明する。図２に
おいて受信入力端１は、公衆網からの音声信号を受け、
受信出力端２とエコーキャンセル手段７に送出する。受
信出力端２から出力された音声は２線−４線変換回路端
を経て電話機４に送出されるが、一部エコーとなって加
算器５に入力する。加算器５にはエコーの他に電話機４
からの送話信号，回線雑音ｎ0jが入力し加算されて送信
入力端６へ送出される。送信入力信号ｓj は減算器８で
エコーキャンセル手段７で発生させた擬似エコーｙhjに
よりエコー成分が抑圧され残留エコーｅj となって非線
形プロセッサ２３に入力し、さらにその出力は送信出力
端２４から公衆網へ送出される。レベル計算器９は送信
入力ｓjのレベルＳpj, レベル計算器１０は擬似エコー
ｙhjのレベルＹpj, レベル計算器１１は残留エコーｅj
のレベルＥpjを式(14)にて計算する。 Ｓpj+1 ＝ Ｓpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＳpj） Ｙpj+1 ＝ Ｙpj ＋ ２ー5（｜ｙhj｜ーＹpj） (14) Ｅpj+1 ＝ Ｅpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＥpj）
エコーキャンセラの動作について以下説明する。図２に
おいて受信入力端１は、公衆網からの音声信号を受け、
受信出力端２とエコーキャンセル手段７に送出する。受
信出力端２から出力された音声は２線−４線変換回路端
を経て電話機４に送出されるが、一部エコーとなって加
算器５に入力する。加算器５にはエコーの他に電話機４
からの送話信号，回線雑音ｎ0jが入力し加算されて送信
入力端６へ送出される。送信入力信号ｓj は減算器８で
エコーキャンセル手段７で発生させた擬似エコーｙhjに
よりエコー成分が抑圧され残留エコーｅj となって非線
形プロセッサ２３に入力し、さらにその出力は送信出力
端２４から公衆網へ送出される。レベル計算器９は送信
入力ｓjのレベルＳpj, レベル計算器１０は擬似エコー
ｙhjのレベルＹpj, レベル計算器１１は残留エコーｅj
のレベルＥpjを式(14)にて計算する。 Ｓpj+1 ＝ Ｓpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＳpj） Ｙpj+1 ＝ Ｙpj ＋ ２ー5（｜ｙhj｜ーＹpj） (14) Ｅpj+1 ＝ Ｅpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＥpj）
【００２９】一方、エコーキャンセル手段７は、独自に
シングルトーク／ダブルトーク判定を行って、シングル
トークの時には残留エコーの２乗（ｅj)2 が０に近付く
ように内部にあるエコー経路の推定インパルス応答を補
正し、ダブルトークでは推定演算を禁止する。そしてシ
ングルトーク時にラッチタイミングを発生し、その時の
上記Ｅpj，Ｓpjをラッチ１２，ラッチ１３に取込んでＥ
pM，ＳpMとする。なお、除算器１４ではこれらから打消
量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する。
シングルトーク／ダブルトーク判定を行って、シングル
トークの時には残留エコーの２乗（ｅj)2 が０に近付く
ように内部にあるエコー経路の推定インパルス応答を補
正し、ダブルトークでは推定演算を禁止する。そしてシ
ングルトーク時にラッチタイミングを発生し、その時の
上記Ｅpj，Ｓpjをラッチ１２，ラッチ１３に取込んでＥ
pM，ＳpMとする。なお、除算器１４ではこれらから打消
量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する。
【００３０】第１判定部１５では下記式(15)によって非
線形プロセッサ２３のシングルトーク第１条件を判定
し、第1.5 判定部１６では下記式(16)によって非線形プ
ロセッサ２３のシングルトーク第1.5 条件を判定し、第
２判定部１７では下記式(17)によって非線形プロセッサ
２３のシングルトーク第２条件を判定する。そして、第
１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出力について
アンドゲート１９によって論理積を求めて中間状態を検
出する一方、第1.5 判定部１６と第２判定部１７の判定
結果出力についてアンドゲート１８によって論理積を求
めてシングルトーク状態を検出し、中間状態では外部設
定の固定ロスＬ0 ，シングルトーク状態ではロス計算器
２０の出力をセレクタ２１で選択する。 Ｙpj＞k ・ Ｅpj （k ≧1 ） (15) k・ Ｅpj＞Ｙpj＞Ｅpj （k ≧1 ） (16) ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ c ・ ｛( ＥpM／ＳpM)・Ｙpj＋ＥpM｝，c ≧1 (17) ここで、上記式(15)、(16)、(17)において、k,c は外部
から設定されるパラメ−タである。
線形プロセッサ２３のシングルトーク第１条件を判定
し、第1.5 判定部１６では下記式(16)によって非線形プ
ロセッサ２３のシングルトーク第1.5 条件を判定し、第
２判定部１７では下記式(17)によって非線形プロセッサ
２３のシングルトーク第２条件を判定する。そして、第
１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出力について
アンドゲート１９によって論理積を求めて中間状態を検
出する一方、第1.5 判定部１６と第２判定部１７の判定
結果出力についてアンドゲート１８によって論理積を求
めてシングルトーク状態を検出し、中間状態では外部設
定の固定ロスＬ0 ，シングルトーク状態ではロス計算器
２０の出力をセレクタ２１で選択する。 Ｙpj＞k ・ Ｅpj （k ≧1 ） (15) k・ Ｅpj＞Ｙpj＞Ｅpj （k ≧1 ） (16) ｜Ｓpj −Ｙpj｜ ≦ c ・ ｛( ＥpM／ＳpM)・Ｙpj＋ＥpM｝，c ≧1 (17) ここで、上記式(15)、(16)、(17)において、k,c は外部
から設定されるパラメ−タである。
【００３１】ロス計算器２０はやはり外部設定の所望打
消量Ｌに対する上記ERLEの不足分にあたる１０
-(L-ERLE)/20 を出力しており、過剰なロスを加えず送
話信号の話頭切れを低減する。さらに低域通過型フィル
タ２２はセレクタ２１出力を平滑化してロスが不連続な
変化をするのを防いで非線形プロセッサ２３の挿入ロス
を算出する。これによりスイッチ感が軽減される。
消量Ｌに対する上記ERLEの不足分にあたる１０
-(L-ERLE)/20 を出力しており、過剰なロスを加えず送
話信号の話頭切れを低減する。さらに低域通過型フィル
タ２２はセレクタ２１出力を平滑化してロスが不連続な
変化をするのを防いで非線形プロセッサ２３の挿入ロス
を算出する。これによりスイッチ感が軽減される。
【００３２】( 実施の形態３)図３は本発明の実施の形
態３を示すものである。この実施の形態によるエコーキ
ャンセラは、前記実施の形態２におけるエコーキャンセ
ラとほぼ同じ構成を有している。そして、この実施の形
態３におけるエコーキャンセラが上記実施の形態２にお
けるエコーキャンセラと異なる点は、実施の形態２にお
けるエコーキャンセラが実施の形態１におけると同様ロ
ス計算器２０を１基のみ有していたのに対して、本実施
の形態３ではロス計算器２０（これをこの実施の形態で
は第１のロス計算器とする）に加えて第２のロス計算器
２５を備えている点である。そして、第２のロス計算器
２５にはレベル計算器１０およびレベル計算器１１の出
力と、第１のロス計算器２０の出力とが入力される一
方、第２のロス計算器２５の出力はセレクタ２１に入力
されるようになっている。
態３を示すものである。この実施の形態によるエコーキ
ャンセラは、前記実施の形態２におけるエコーキャンセ
ラとほぼ同じ構成を有している。そして、この実施の形
態３におけるエコーキャンセラが上記実施の形態２にお
けるエコーキャンセラと異なる点は、実施の形態２にお
けるエコーキャンセラが実施の形態１におけると同様ロ
ス計算器２０を１基のみ有していたのに対して、本実施
の形態３ではロス計算器２０（これをこの実施の形態で
は第１のロス計算器とする）に加えて第２のロス計算器
２５を備えている点である。そして、第２のロス計算器
２５にはレベル計算器１０およびレベル計算器１１の出
力と、第１のロス計算器２０の出力とが入力される一
方、第２のロス計算器２５の出力はセレクタ２１に入力
されるようになっている。
【００３３】なお、アンドゲート１８およびアンドゲー
ト１９については、実施の態様２におけると同様、アン
ドゲート１８は第1.5 判定部１６と第２判定部１７の判
定結果出力について論理積を求め、アンドゲート１９は
第１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出力につい
て論理積を求めように接続されている。
ト１９については、実施の態様２におけると同様、アン
ドゲート１８は第1.5 判定部１６と第２判定部１７の判
定結果出力について論理積を求め、アンドゲート１９は
第１判定部１５と第２判定部１７の判定結果出力につい
て論理積を求めように接続されている。
【００３４】かかる構成を有する本実施の形態３に係る
エコーキャンセラの動作について以下説明する。図３に
おいて受信入力端１は、公衆網からの音声信号を受け、
受信出力端２とエコーキャンセル手段７に送出する。受
信出力端２から出力された音声は２線−４線変換回路３
を経て電話機４に送出されるが、一部エコーとなって加
算器５に入力する。加算器５にはエコーの他に電話機４
からの送話信号，回線雑音ｎ0jが入力し加算されて送信
入力端６へ送出される。送信入力信号ｓj は減算器８で
エコーキャンセル手段７で発生させた擬似エコーｙhjに
よりエコー成分が抑圧され残留エコーｅj となって非線
形プロセッサ２４に入力し、さらにその出力は送信出力
端２５から公衆網へ送出される。レベル計算器９は送信
入力ｓjのレベルＳpj, レベル計算器１０は擬似エコー
ｙhjのレベルＹpj, レベル計算器１１は残留エコーｅj
のレベルＥpjを式(18)にて計算する。 Ｓpj+1 ＝ Ｓpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＳpj） Ｙpj+1 ＝ Ｙpj ＋ ２ー5（｜ｙhj｜ーＹpj） Ｅpj+1 ＝ Ｅpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＥpj） (18)
エコーキャンセラの動作について以下説明する。図３に
おいて受信入力端１は、公衆網からの音声信号を受け、
受信出力端２とエコーキャンセル手段７に送出する。受
信出力端２から出力された音声は２線−４線変換回路３
を経て電話機４に送出されるが、一部エコーとなって加
算器５に入力する。加算器５にはエコーの他に電話機４
からの送話信号，回線雑音ｎ0jが入力し加算されて送信
入力端６へ送出される。送信入力信号ｓj は減算器８で
エコーキャンセル手段７で発生させた擬似エコーｙhjに
よりエコー成分が抑圧され残留エコーｅj となって非線
形プロセッサ２４に入力し、さらにその出力は送信出力
端２５から公衆網へ送出される。レベル計算器９は送信
入力ｓjのレベルＳpj, レベル計算器１０は擬似エコー
ｙhjのレベルＹpj, レベル計算器１１は残留エコーｅj
のレベルＥpjを式(18)にて計算する。 Ｓpj+1 ＝ Ｓpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＳpj） Ｙpj+1 ＝ Ｙpj ＋ ２ー5（｜ｙhj｜ーＹpj） Ｅpj+1 ＝ Ｅpj ＋ ２ー5（｜ｓj ｜ ーＥpj） (18)
【００３５】一方、エコーキャンセル手段７は、独自に
シングルトーク／ダブルトーク判定を行って、シングル
トークの時には残留エコーの２乗（ｅj)2 が０に近付く
ように内部にあるエコー経路の推定インパルス応答を補
正し、ダブルトークでは推定演算を禁止する。そしてシ
ングルトーク時にラッチタイミングを発生し、その時の
上記Ｅpj，Ｓpjをラッチ１２，ラッチ１３に取込んでＥ
pM，ＳpMとする。なお、除算器１４ではこれらから打消
量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する。第１判定部１５では上
記式(15)によって非線形プロセッサ２３のシングルトー
ク第１条件を判定し、第1.5 判定部１６では上記式(16)
によって非線形プロセッサ２３のシングルトーク第1.5
条件を判定し、第２判定部１７では上記式(17)によって
非線形プロセッサ２３のシングルトーク第２条件を判定
する。そして、第１判定部１５と第２判定部１７の判定
結果出力についてアンドゲート１９によって論理積を求
めて中間状態を検出する一方、第1.5 判定部１６と第２
判定部１７の判定結果出力についてアンドゲート１８に
よって論理積を求めてシングルトーク状態を検出し、中
間状態では外部設定の固定ロスＬ0 ，シングルトーク状
態ではロス計算器２０の出力をセレクタ２１で選択す
る。なお、すでに実施の形態２において説明したが、上
記式(15)、(16)、(17)において、k,c は外部から設定さ
れるパラメ−タである。
シングルトーク／ダブルトーク判定を行って、シングル
トークの時には残留エコーの２乗（ｅj)2 が０に近付く
ように内部にあるエコー経路の推定インパルス応答を補
正し、ダブルトークでは推定演算を禁止する。そしてシ
ングルトーク時にラッチタイミングを発生し、その時の
上記Ｅpj，Ｓpjをラッチ１２，ラッチ１３に取込んでＥ
pM，ＳpMとする。なお、除算器１４ではこれらから打消
量ERLE＝ＥpM／ＳpMを計算する。第１判定部１５では上
記式(15)によって非線形プロセッサ２３のシングルトー
ク第１条件を判定し、第1.5 判定部１６では上記式(16)
によって非線形プロセッサ２３のシングルトーク第1.5
条件を判定し、第２判定部１７では上記式(17)によって
非線形プロセッサ２３のシングルトーク第２条件を判定
する。そして、第１判定部１５と第２判定部１７の判定
結果出力についてアンドゲート１９によって論理積を求
めて中間状態を検出する一方、第1.5 判定部１６と第２
判定部１７の判定結果出力についてアンドゲート１８に
よって論理積を求めてシングルトーク状態を検出し、中
間状態では外部設定の固定ロスＬ0 ，シングルトーク状
態ではロス計算器２０の出力をセレクタ２１で選択す
る。なお、すでに実施の形態２において説明したが、上
記式(15)、(16)、(17)において、k,c は外部から設定さ
れるパラメ−タである。
【００３６】第１のロス計算器２０はやはり外部設定の
所望打消量Ｌに対する上記ERLEの不足分にあたる１０
-(L-ERLE)/20 を出力しており、過剰なロスを加えず送
話信号の話頭切れを低減する。第２のロス計算器２５は
第１のロス計算器２０の結果を用いて下記式(19)の値を
出力する。
所望打消量Ｌに対する上記ERLEの不足分にあたる１０
-(L-ERLE)/20 を出力しており、過剰なロスを加えず送
話信号の話頭切れを低減する。第２のロス計算器２５は
第１のロス計算器２０の結果を用いて下記式(19)の値を
出力する。
【数５】
【００３７】さらに低域通過型フィルタ２２はセレクタ
２１出力を平滑化してロスが不連続な変化をするのを防
いで非線形プロセッサ２３の挿入ロスを算出する。これ
によりスイッチ感が軽減される。
２１出力を平滑化してロスが不連続な変化をするのを防
いで非線形プロセッサ２３の挿入ロスを算出する。これ
によりスイッチ感が軽減される。
【００３８】
【発明の効果】以上のように本発明は、エコーキャンセ
ル手段の打消量に応じて非線形プロセッサの必要最小限
の挿入ロスを求めて残留エコーを抑圧するので、常に話
頭切れの影響の少ないスイッチングを行えるので通話品
質を損なわずに優れたエコー抑圧を行うことができる。
またこの時用いる打消量はエコー経路の遅延に無関係な
量なので、本発明は任意の遅延を有するエコー経路に適
用可能である。さらに非線形プロセッサはエコーキャン
セル手段と別にダブルトーク判定を行い、打消量が上限
付近まで収束してエコーキャンセル手段のダブルトーク
／シングルトークが頻繁に変化しても安定して非線形プ
ロセッサを働かせることができるので、上記のような優
れた非線形プロセッサを容易に実現できるものである。
ル手段の打消量に応じて非線形プロセッサの必要最小限
の挿入ロスを求めて残留エコーを抑圧するので、常に話
頭切れの影響の少ないスイッチングを行えるので通話品
質を損なわずに優れたエコー抑圧を行うことができる。
またこの時用いる打消量はエコー経路の遅延に無関係な
量なので、本発明は任意の遅延を有するエコー経路に適
用可能である。さらに非線形プロセッサはエコーキャン
セル手段と別にダブルトーク判定を行い、打消量が上限
付近まで収束してエコーキャンセル手段のダブルトーク
／シングルトークが頻繁に変化しても安定して非線形プ
ロセッサを働かせることができるので、上記のような優
れた非線形プロセッサを容易に実現できるものである。
【図１】本発明の実施の形態１に係るエコーキャンセラ
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態２に係るエコーキャンセラ
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態３に係るエコーキャンセラ
の構成を示すブロック図
の構成を示すブロック図
【図４】従来のエコーキャンセラの構成を示すブロック
図
図
１ 受信入力端 ２ 受信出力端 ３ ２線−４線変換回路 ４ 電話機 ５ 加算器 ６ 送信入力端 ７ エコーキャンセル手段 ８ 減算器 ９、１０、１１ レベル計算器 １２、１３ ラッチ １４ 除算器 １５ 第１判定部１ １６ 第1.5 判定部 １７ 第２判定部 １８、１９ アンドゲート ２０ ロス計算器（第１） ２１ セレクタ ２２ 低域通過型フィルタ ２３ 非線形プロセッサ ２４ 送信出力端 ２５ 第２のロス計算器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 3/00 - 3/44
Claims (3)
- 【請求項１】 受信入力列Ｘj とエコー経路のインパル
ス応答の推定値Ｈjの畳込み演算を行って擬似エコー信
号ｙhjを発生し、これをエコー入力信号ｓj から差し引
くことによってエコーを抑圧し、受信入力ｘj のみ存在
するシングルトーク時はこの時得られる残留エコー出力
信号ｅj の２乗値を零に近づけるよう逐次上記推定値を
補正し、その他のダブルトーク時には上記推定値の補正
を停止するエコーキャンセル手段と、 前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを計算する手段
と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpjを計算する手
段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベルＥpjを計算
する手段と、シングルトーク時のレベルＳpj，ＥpjをＳ
pM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ERLE＝ＥpM／Ｓ
pMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量）のロスを与える手段とを備え、 打消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求
めて用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対
して有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減で
き、安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャ
ンセラ。 - 【請求項２】 受信入力列Ｘj とエコー経路のインパル
ス応答の推定値Ｈjの畳込み演算を行って擬似エコー信
号ｙhjを発生し、これをエコー入力信号ｓj から差し引
くことによってエコーを抑圧し、受信入力ｘj のみ存在
するシングルトーク時はこの時得られる残留エコー出力
信号ｅj の２乗値を零に近づけるよう逐次上記推定値を
補正し、その他のダブルトーク時には上記推定値の補正
を停止するエコーキャンセル手段と、 前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを計算する手段
と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpjを計算する手
段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベルＥpjを計算
する手段と、シングルトーク時のレベルＳpj，ＥpjをＳ
pM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ERLE＝ＥpM／Ｓ
pMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] のロスを与え、また、 k・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L0 [dB] （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量，L0はあらかじめ設定した固定ロ
ス） のロスを与える手段とを備え、 打消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求
めて用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対
して有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減で
き、安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャ
ンセラ。 - 【請求項３】 受信入力列Ｘj とエコー経路のインパル
ス応答の推定値Ｈjの畳込み演算を行って擬似エコー信
号ｙhjを発生し、これをエコー入力信号ｓj から差し引
くことによってエコーを抑圧し、受信入力ｘj のみ存在
するシングルトーク時はこの時得られる残留エコー出力
信号ｅj の２乗値を零に近づけるよう逐次上記推定値を
補正し、その他のダブルトーク時には上記推定値の補正
を停止するエコーキャンセル手段と、 前記エコー入力信号ｓj のレベルＳpjを計算する手段
と、前記擬似エコー信号ｙhjのレベルＹpjを計算する手
段と、上記残留エコー出力信号ｅj のレベルＥpjを計算
する手段と、シングルトーク時のレベルＳpj，ＥpjをＳ
pM，ＥpMとして記憶する手段と、打消量ERLE＝ＥpM／Ｓ
pMを計算する手段と、 Ｙpj＞k ・ Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 LOSS ＝ L - ERLE [dB] のロスを与え、また、 k・ Ｅpj≧Ｙpj＞Ｅpj かつ ｜Ｓpj−Ｙpj｜≦c ・(ERLE・ Ｙpj＋ＥpM) であるとき、残留エコー出力信号ｅj に、 【数１】 （ただし、k,c は１以上の定数，L はあらかじめ設定し
た目標エコー打消量） のロスを与える手段とを備え、 打消量ERLEの不足分を補うための最適挿入ロスを逐次求
めて用いることで、任意の遅延を有するエコー経路に対
して有効でかつ話頭切れによる通話品質劣化を低減で
き、安定してエコーを抑圧できるようにしたエコーキャ
ンセラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32376295A JP3244416B2 (ja) | 1995-11-18 | 1995-11-18 | エコーキャンセラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32376295A JP3244416B2 (ja) | 1995-11-18 | 1995-11-18 | エコーキャンセラ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09148966A JPH09148966A (ja) | 1997-06-06 |
| JP3244416B2 true JP3244416B2 (ja) | 2002-01-07 |
Family
ID=18158346
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32376295A Expired - Fee Related JP3244416B2 (ja) | 1995-11-18 | 1995-11-18 | エコーキャンセラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3244416B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3710606B2 (ja) | 1997-09-04 | 2005-10-26 | 松下電器産業株式会社 | エコーキャンセラ |
| JP2008263336A (ja) * | 2007-04-11 | 2008-10-30 | Oki Electric Ind Co Ltd | エコーキャンセラおよびその残留エコー抑制方法 |
| JP5056617B2 (ja) * | 2008-06-26 | 2012-10-24 | 沖電気工業株式会社 | 暗騒音抑圧・エコー消去装置、方法及びプログラム |
-
1995
- 1995-11-18 JP JP32376295A patent/JP3244416B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09148966A (ja) | 1997-06-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |