JPH0392018A - Adaptive type echo canceller - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To constitute the canceller with a small number of taps as a whole by utilizing two transversal filters to fix an echo path. CONSTITUTION:An adder circuit 41 adds the output of a transversal filter 10 and the output of a transversal filter 20 to synthesize an estimate value of bypass signals (echo signals) from a speaker 100 to a microphone 200. An adder circuit 42 subtracts an echo signal estimate value from an echo signal and a correction quantity arithmetic circuit 50 calculates tap coefficient correction quantities of the transversal filters 10, 20 so as to make a cancellation remainder signal (e) being the output of the adder circuit 42 zero and adds a correction quantity to each tap coefficient. Thus, after a model of an echo path by the transversal filters 10, 20 is sufficiently converged, an echo is cancelled from a sender side output signal e'. Thus, the canceller is constituted with a few tap numbers as a whole and the converging time is reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は適応形反響消去装置に関し、特に極点と零点を
有するＡＲＭＡモデルのトランスバーサルフィルタを用
いた適応形反響消去装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an adaptive echo canceler, and more particularly to an adaptive echo canceler using an ARMA model transversal filter having poles and zeros.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

長距離電話回線におけるエコー問題及びテレビ会議等の
マイクとスピーカー間の音響空間におけるエコーやハウ
リング問題を解決するため、エコーサブレッサ，音声ス
イッチ等による回路のオンオフ制御がある。また、近年
においては、適応形反響消去装置（エコーキャンセラ）
を用いて反響路（エコーバス）を同定し、エコーパスへ
の入力信号から擬似エコー信号を合成し、実際のエコー
信号から差し引く手法が採られている。エコーキャンセ
ラにおいては、エコーサブレッサのように回路のオンオ
フ制御を伴わないため、高い通話品質を提供することが
可能となっている。In order to solve the echo problem in long-distance telephone lines and the echo and howling problem in the acoustic space between microphones and speakers in video conferences, etc., circuit on/off control using echo subpressors, audio switches, etc. is available. In addition, in recent years, adaptive echo cancelers (echo cancellers)
The method used is to identify the echo path (echo bus) using , synthesize a pseudo echo signal from the input signal to the echo path, and subtract it from the actual echo signal. Echo cancellers do not require on/off control of circuits unlike echo subpressors, so they can provide high speech quality.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

従来のエコーキャンセラはエコーパスヲ推定スるための
モデルとして零点からなるトランスバーサルフィルタを
用いた構或となっているため、テレビ会議のようにスピ
ーカーからマイクまでの音響空間が被推定エコーバスで
ある場合には、非常に多くのタップ長（例えば２０００
タップ以上）を必要としており、また多くの夕，ブ長を
有することよりエコーパスの推定に要する収束時間も長
くなるという問題がある。Conventional echo cancellers use a transversal filter consisting of zero points as a model for estimating the echo path, so when the acoustic space from the speaker to the microphone is the estimated echo bus, such as in a video conference, has a large number of tap lengths (e.g. 2000
The problem is that the convergence time required for estimating the echo path becomes longer due to the large number of taps.

従って、極と零を有する有理系を構成するように２つの
トランスバーサルフィルタを用いたモデルを使用してエ
コーバスの同定を行うことにより、全体的に少いタップ
数で構成し、かつ収束時間も短くすることが考えられる
。Therefore, by identifying the echo bus using a model that uses two transversal filters to configure a rational system with poles and zeros, the overall number of taps can be reduced and the convergence time can be reduced. It is possible to make it shorter.

しかしながら、全零型に対して系が不安定となる特性を
有しており、特に入力信号として狭帯域の信号が入力さ
れた場合はハードウェア上のビット制限等による影響で
演算の丸め誤差の蓄積により、動作の不安定性、即ちタ
ップ係数のオーバーフローが発生する問題が残存する。However, the system has characteristics that make it unstable for all-zero type, and especially when a narrowband signal is input as an input signal, rounding errors in calculations accumulate due to hardware bit limitations, etc. Therefore, there remains a problem of operational instability, that is, overflow of tap coefficients.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明の適応形反響消去装置は受信側入力信号を入力と
しタップ係数修正量制御手段を有する第１のトランスバ
ーサルフィルタと、送信側入力信号を入力とし前記第１
のトランスバーサルフィルタと同様のタップ係数修正量
制御手段を有する第．２のトランスバーサルフィルタと
、送信側出力信号を入力とし前記第２のトランスバーサ
ルフィルタと同一タ，プ係数を有する第３のトランスバ
ーサルフィルタと、前記第１のトライ，スバーサルフィ
ルタの出力と前記第２のトランスバーサルフィルタの出
力とを加算する第１の手段と、前記送信側入力信号から
前記第１の手段の出力を差し引く第２の手段と、前記第
２の手段の出力と前記第３のトランスバーサルフィルタ
の出力とを加算し前記送信側出力信号を出力する第３の
手段と、前記第２の手段の出力により前記第１，第２及
び第３のトランスバーサルフィルタのそれぞれのタップ
係数修正量を演算する第４の手段と、前記受信側入力信
号と前記送信側入力信号とから両方向同時通話状態であ
るか否かを判定し同時通話状態である場合は前記第４の
手段の出力を禁止する第５の手段とを備える。The adaptive echo canceling device of the present invention includes a first transversal filter that receives an input signal on the receiving side and has tap coefficient correction amount control means, and a first transversal filter that receives the input signal on the transmitting side as input.
The second transversal filter has a tap coefficient correction amount control means similar to that of the transversal filter. a third transversal filter that receives the transmission side output signal and has the same tap coefficient as the second transversal filter; a first means for adding the output of the second transversal filter; a second means for subtracting the output of the first means from the transmission side input signal; and an output of the second means and the third transversal filter. a third means for adding the outputs of the transversal filters and outputting the transmitting side output signal; and a tap coefficient of each of the first, second and third transversal filters based on the output of the second means. a fourth means for calculating a correction amount; and determining whether or not there is a two-way simultaneous call state from the receiving side input signal and the transmitting side input signal, and if it is a simultaneous call state, an output of the fourth means; and a fifth means for prohibiting.

また、前記第１及び第２のトランスバーサルフィルタの
前記タップ係数修正量制御手段のそれぞれが非負のδを
用いて前記第５の手段により両方向同時通話状態が検出
されたときδ＝０としタップ係数を記憶する記憶手段の
出力に（１一δ）を乗じて修正量と加算する構成である
。Further, each of the tap coefficient correction amount control means of the first and second transversal filters uses a non-negative δ and sets δ to 0 when a simultaneous two-way conversation state is detected by the fifth means. The configuration is such that the output of the storage means for storing is multiplied by (1-δ) and added to the correction amount.

さらに、前記第１及び第２のトランスバーサルフィルタ
の前記タップ係数修正量制御手段がタップ係数を記憶す
る記憶手段の出力の符号と修正量の符号とを比較し非負
のδを用いて異符号のときはδ＝０とし修正量に（１−
δ）を乗じて前記記憶手段の出力と加算する構戊である
。Furthermore, the tap coefficient correction amount control means of the first and second transversal filters compares the sign of the output of the storage means for storing tap coefficients with the sign of the correction amount, and uses non-negative δ to determine the difference of the opposite sign. When δ=0, the correction amount is (1-
.delta.) and added to the output of the storage means.

本発明の適応形反響消去装置は受信側入力信号を蓄積す
る第１の記憶手段とタップ係数を記憶する第２の記憶手
段とを有する第１のトランスバーサルフィルタと、送信
側入力信号を蓄積する第１の記憶手段と送信側出力信号
を蓄積する第２の記憶手段とタップ係数を記憶する第３
の記憶手段とこの第３の記憶手段の出力のタップ係数に
対して前記送信側入力信号の前記第１の記憶手段及び前
記送信側出力信号の前記第２の記憶手段の出力で時分割
にたたみ込み演算を実行する手段とを有する第２のトラ
ンスバーサルフィルタと、前記第１のトランスバーサル
フィルタの出力と前記第２のトランスバーサルフィルタ
の第１のたたみ込み演算結果とを加算する第１の手段と
、前記送信側入力信号から前記第１の手段の出力を差し
引く第２の手段と、前記第２の手段の出力と前記第２の
トランスバーサルフィルタの第２のたたみ込み演算結果
とを加算する第３の手段と、前記第２の手段の出力によ
り前記第１及び第２のトランスバーサルフィルタのタッ
プ係数修正量を演算する第４の手段と、前記受信側入力
信号及び前記送信側入力信号を入力とし両方向同時通話
状態であるか否かを判定し同時通話状態である場合は前
記第４の手段の出力を禁止する第５の手段とを備える。The adaptive echo cancellation device of the present invention includes a first transversal filter having a first storage means for storing a receiving side input signal and a second storing means for storing a tap coefficient, and a first transversal filter for storing a transmitting side input signal. A first storage means, a second storage means for storing the transmitting side output signal, and a third storage means for storing the tap coefficient.
and the tap coefficients of the outputs of the storage means and the third storage means are time-divisionally folded with the outputs of the first storage means for the transmission side input signal and the outputs of the second storage means for the transmission side output signal. a second transversal filter having means for performing a convolution operation, and a first means for adding the output of the first transversal filter and the first convolution operation result of the second transversal filter. and a second means for subtracting the output of the first means from the transmission side input signal, and adding the output of the second means and the second convolution operation result of the second transversal filter. a third means; a fourth means for calculating tap coefficient correction amounts of the first and second transversal filters based on the output of the second means; and fifth means for determining whether or not there is a simultaneous conversation in both directions based on the input, and for inhibiting the output of the fourth means when the conversation is in a simultaneous conversation in both directions.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照して説明する．第１の
発明の一実施例を示す第１図を参照すると、受信側入力
端子１から入力される遠端話者からの受信信号Ｘは、受
信側出力端子２を介してスビーカ１００に出力されると
共に、第１のトランスバーサルフィルタ１０及び両方向
同時通話検出回路６０に入力される。ここで、近端話者
からの送出信号が無いものとして考えると、マイクロホ
ン２００から入力されるエコー信号（ｖ＝０，ｙ　　＝
ｙ）は送信側入力端子３を介して第２のトランスバーサ
ルフィルタ２０と両方向同時通話検出回路６０と第２の
加算回路４２とに入力される．第１の加算回路４１は第
１のトランスバーサルフィルタ１０の出力と第２のトラ
ンスバーサルフィルタ２０の出力とを加算し、スピーカ
ー１００からマイクｐホン２００への廻り込み（エコー
信号）の推定値ｙを合或する。第２の加算回路４２は送
信側入力端子３から入力されるエコー信号ｙから第１の
加算回路４１の出力であるエコー信号の推定値ｙを差し
引くことによりエコー信号ｙを消去する。この時、第２
の加算回路４２の出力である消去残信号ｅは修正量演算
回路５０と第３の加算回路４３とに入力される。修正量
演算回路５０は消去残信号ｅを零にするように第１及び
第２のトランスバーサルフィルタ１０．２０のタップ係
数修正量の演算を行い、第１，第２のトランスバーサル
フィルタ１０．２０のタップ係数に修正量を加算する。Next, the present invention will be explained with reference to the drawings. Referring to FIG. 1 showing an embodiment of the first invention, a received signal X from a far-end speaker inputted from a receiving side input terminal 1 is outputted to a speaker 100 via a receiving side output terminal 2. At the same time, the signal is input to the first transversal filter 10 and the bidirectional simultaneous call detection circuit 60. Here, assuming that there is no signal transmitted from the near-end speaker, the echo signal input from the microphone 200 (v=0, y=
y) is input to the second transversal filter 20 , the bidirectional simultaneous call detection circuit 60 , and the second addition circuit 42 via the transmission side input terminal 3 . The first addition circuit 41 adds the output of the first transversal filter 10 and the output of the second transversal filter 20, and estimates the echo signal (echo signal) from the speaker 100 to the microphone p-phone 200 y. will be combined. The second addition circuit 42 eliminates the echo signal y by subtracting the estimated value y of the echo signal, which is the output of the first addition circuit 41, from the echo signal y input from the transmission side input terminal 3. At this time, the second
The erased residual signal e, which is the output of the adder circuit 42, is input to the correction amount calculation circuit 50 and the third adder circuit 43. The correction amount calculation circuit 50 calculates the tap coefficient correction amounts of the first and second transversal filters 10.20 so as to make the erased residual signal e zero, and Add the correction amount to the tap coefficient.

この時、近端話者からの送出信号が無いので、両方向同
時通話検出回路６０にｉ゛る制御は受けない。消去残信
号ｅは第３の加算回路４３において第３のトランスバー
サルフィルタ３０の出力と加算され、送信側出力信号ｅ
′として送信側出力端子４を介して遠端話者へ送られる
と共に、第３のトランスバーサルフィルタ３０へ入力さ
れる。第３のトランスバーサルフィルタ３０のタップ係
数は、第１図中破線で示されるように、第２のトランス
バーサルフィルタ２０のタップ係数がそのまま用いられ
る。遠端話者からの一方向通話状態が続き、第１，第２
のトランスバーサルフィルタ１０．２０によるエコーパ
スのモデルが充分収束した後では、第２の加算回路４２
の出力である消去残信号ｅは零となり、従って送信側出
力信，号ｅ′もエコーが消去される。At this time, since there is no signal sent from the near-end speaker, the bidirectional simultaneous call detection circuit 60 is not subject to the control. The erased residual signal e is added to the output of the third transversal filter 30 in the third addition circuit 43, and the transmission side output signal e is
' is sent to the far-end speaker via the transmitting side output terminal 4, and is also input to the third transversal filter 30. As the tap coefficients of the third transversal filter 30, as shown by the broken lines in FIG. 1, the tap coefficients of the second transversal filter 20 are used as they are. One-way communication continues from the far-end speaker, and the first and second
After the echo path model by the transversal filter 10.20 has sufficiently converged, the second addition circuit 42
The residual cancellation signal e, which is the output of the signal e, becomes zero, and therefore the echo of the transmitting side output signal, signal e', is also canceled.

これはエコーパスを極と零を有するＡＲＭＡモデルと仮
定することで、エコーバスの伝達係数Ｈ　（Ｚ）が（１
）式で表わされることになる。This assumes that the echo path is an ARMA model with poles and zeros, so that the transmission coefficient H (Z) of the echo bus is (1
) will be expressed by the formula.

数が＆いとなり、第２のトランスバーサルフィルタ２０
のタップ係数がｂｌとなることで、エコーバスと同一の
伝達係数を持つこととなる。The number becomes &, and the second transversal filter 20
Since the tap coefficient of is set to bl, it has the same transfer coefficient as the echo bus.

（１）式を離散時間表現で表わすと、 ｙ　（Ｔ）　＝Σ！ＬｉＸ　（’ｒ−ｉ）＋Σｂ＋）’
（Ｔ　　ｉ）１嘩０　　　　　　　　　　　　　　　　
１−１・・・・・・（２） となり、第１のトランスバーサルフィルタ１ｏのタップ
係数なａｌ　（ｉ＝０〜Ｎ−１）、第２のトランスバー
サルフィルタ２０のタップ係数をｂ１（ｉ＝１〜Ｍ）で
表わす。第１の加算回路４１の出力であるエスー信号の
推定値ｙ　（Ｔ）は（３）式で表わされる。Expressing equation (1) in discrete time expression, y (T) = Σ! LiX ('r-i)+Σb+)'
(T i) 1 fight 0
1-1 (2), the tap coefficient of the first transversal filter 1o is al (i=0 to N-1), and the tap coefficient of the second transversal filter 20 is b1(i =1 to M). The estimated value y (T) of the S-signal, which is the output of the first addition circuit 41, is expressed by equation (3).

・・・・・・（３） 第２の加算回路４２の出力である消去残信号ｅ（Ｔ）は ｅ　（Ｔ）＝　ｙ　（Ｔ）　−　ｙ　（Ｔ）＝Σ（ａｌ
−ａｌ）ｘ（Ｔ−ｉ）Ｉ篩Ｏ Ｏとなる．また、第３の加算回路４３の出力即ち送信側
出力信号ｅ’（Ｔ）は（５）式で表わされ、ｅ（Ｔ）＝
００時ｅ’（Ｔ）た０となる。(3) The erased residual signal e(T) which is the output of the second addition circuit 42 is e(T)=y(T)−y(T)=Σ(al
-al)x(T-i)I sieve O O. Further, the output of the third adder circuit 43, that is, the transmission side output signal e'(T) is expressed by equation (5), where e(T)=
00 o'clock e'(T) becomes 0.

ｅ　’　（Ｔ）＝　ｅ　（Ｔ）＋Σｂ．ｅ’（Ｔ−ｉ）
ｊ−１ ・・・・・・（５） 一方、近端話者からの送信信号ｖ　（Ｔ）が存在する場
合については、ａ　＋　＝　＆　ｔ　ｔ　ｂ　＋　＝　
ｂ　＋の時に第２の加算回路４２の出力では、ｖ　（Ｔ
）は第２のトランスバーサルフィルタ２０の影響により
、ｅ　（Ｔ）＝　ｖ　（Ｔ）一Σｂ，ｖ（Ｔ−ｉ）・・
・・・・（６）１−１ のように歪を与えられることとなるが、第２のトランス
バーサルフィルタ２０と同一のタップ係数を持つ第３の
トランスバーサルフィルタ３０と第３の加算回路４３と
により、 ・・・・・・（７） ・・・・・・（８） となり、ｅ　’　（Ｔ）　＝　ｖ　（Ｔ）で遠端話者５
はエコーを消去された近端話者からの送信信号だけが送
信されることとなる。e'(T)=e(T)+Σb. e'(T-i)
j-1 (5) On the other hand, when there is a transmission signal v (T) from the near-end speaker, a + = & t t b + =
At the output of the second adder circuit 42 when b +, v (T
) is due to the influence of the second transversal filter 20, e (T) = v (T) - Σb, v (T - i)...
(6) Distortion will be applied as shown in 1-1, but the third transversal filter 30 and the third addition circuit 43 have the same tap coefficients as the second transversal filter 20. Therefore, ・・・・・・(7) ・・・・・・(8) Then, e'(T) = v(T) and the far end speaker 5
In this case, only the transmission signal from the near-end speaker whose echo has been canceled is transmitted.

第２図は第１図における第１のトランスバーサルフィル
タ１０の詳細構成例を示す。なお、この構或は第２のト
ランスバーサルフィルタ２ｏに適用することもできる。FIG. 2 shows a detailed configuration example of the first transversal filter 10 in FIG. Note that this structure can also be applied to the second transversal filter 2o.

第１のトランスバーサルフィルタ１０において、入力信
号メモリ１ｌはタップ長Ｎを持ち受信側入力信号ｘ　（
Ｔ）を入力とし、第１の乗算回路１４と累算回路１３と
により、タップ係数メモリ１２の出力とたたみ込み演算
が行われる。タップ係数メモリｌ２の出力は両方向同時
通話検出回路６０の出力により両方向同時通話時には、
δ＝０とされる非負のδを用いて（１一δ）の一定乗数
を出力する乗数制御回路１５の出力と第２の乗算回路１
６で乗算され、修正量演算回路５０の出力であるタップ
係数修正量と加算回路１７で加算されてタップ係数メモ
リ１２に蓄えられる。なお、第２のトランスバーサルフ
ィルタ２０に適用した場合、入力信号メモリの入力とし
ては送信側入力信号となる。In the first transversal filter 10, the input signal memory 1l has a tap length N and the receiving side input signal x (
T) as an input, the first multiplication circuit 14 and the accumulation circuit 13 perform a convolution operation with the output of the tap coefficient memory 12. The output of the tap coefficient memory l2 is determined by the output of the two-way simultaneous call detection circuit 60 when the two-way simultaneous call is made.
The output of a multiplier control circuit 15 that outputs a constant multiplier of (1-δ) using a non-negative δ where δ=0 and the second multiplier circuit 1
6, and is added to the tap coefficient correction amount which is the output of the correction amount calculation circuit 50 in the addition circuit 17 and stored in the tap coefficient memory 12. Note that when applied to the second transversal filter 20, the input signal of the input signal memory is the transmission side input signal.

第３図は第１図における第２のトランスバーサルフィル
タ２０の詳細構戊例を示す。なお、この構成は第１のト
ランスバーサルフィルタ１ｏに適用することもできる。FIG. 3 shows a detailed structural example of the second transversal filter 20 in FIG. 1. Note that this configuration can also be applied to the first transversal filter 1o.

第２のトランスバーサルフィルタ２０において、入力信
号メモリ２ｌはタップ長Ｍを持ち送信側入力信号ｙ　（
Ｔ）を入力とし、第１の乗算回路２４と累算回路２３と
によりタップ係数メモリ２２の出力とたたみ込み演算が
行なわれる。タップ係数メモリ２２の出力のうち極性を
表す符号ビットと修正量演算回路５０の出力であるタッ
プ係数修正量の極性を表す符号ビットとは排他的論理和
ゲート２８の入力となり、この排他的論理和ゲート２８
の出力により異符号の場合はδ＝０とされる非負のδを
用いて（１−δ）の一定乗数を出力する乗数制御回路２
５の出力とタップ係数修正量とは第２の乗算回路２６で
乗算され、タップ係数メモリ２２の出力と加算回路２７
で加算されてタップ係数メモリ２２に蓄えられる。なお
、第１のトランスバーサルフィルタ１０に適用した場合
、入力信号メモリの入力としては受信側入力信号となる
。In the second transversal filter 20, the input signal memory 2l has a tap length M and the transmitting side input signal y (
T) as an input, the first multiplication circuit 24 and the accumulation circuit 23 perform a convolution operation with the output of the tap coefficient memory 22. The sign bit representing the polarity of the output of the tap coefficient memory 22 and the sign bit representing the polarity of the tap coefficient modification amount output from the modification amount calculation circuit 50 are input to the exclusive OR gate 28, and the exclusive OR gate 28 receives the exclusive OR gate 28. gate 28
A multiplier control circuit 2 that outputs a constant multiplier of (1-δ) using a non-negative δ which sets δ=0 when the outputs are of opposite signs.
5 and the tap coefficient correction amount are multiplied by the second multiplier circuit 26, and the output of the tap coefficient memory 22 and the addition circuit 27 are multiplied by the tap coefficient correction amount.
are added and stored in the tap coefficient memory 22. Note that when applied to the first transversal filter 10, the receiving side input signal is input to the input signal memory.

次に、第２の発明の一実施例を示す第４図及び第５図を
参照すると、受信側入力端子１から入力される遠端話者
からの受信信号Ｘは、受信側出力端子２を介してスピー
カー１００に出力されると共に、第１のトランスバーサ
ルフィルタ１０及び両方向同時通話検出回路６０に入力
される。ここで、近端話者からの送出信号が無いものと
して考えると、マイクロホン２００から入力されるエコ
ー信号（ｖ＝０，ｙ’　＝ｙ）は送信側入力端子３を介
して第２のトランスバーサルフィルタ７０の第１の入力
信号メモリ７１と両方向同時通話検出回路６０と第２の
加算回路４２とに入力される。Next, referring to FIGS. 4 and 5 showing an embodiment of the second invention, the received signal The signal is output to the speaker 100 via the signal, and is also input to the first transversal filter 10 and the bidirectional simultaneous call detection circuit 60. Here, assuming that there is no signal transmitted from the near-end speaker, the echo signal (v = 0, y' = y) input from the microphone 200 is transmitted to the second transversal signal via the transmitting side input terminal 3. The signal is input to the first input signal memory 71 of the filter 70 , the bidirectional simultaneous call detection circuit 60 , and the second addition circuit 42 .

第１の加算回路４１は第１のトランスバーサルフィルタ
１０の出力と第２のトランスバーサルフィルタ７０の第
１の累算回路７７の出力とを加算し、スピーカー１００
からマイクロホン２００への廻り込み（エコー信号）の
推定値ｙを合或する。第２の加算回路４２は送信側入力
端子３から入力されるエコー信号ｙから第１の加算回路
４１の出力であるエコー信号の推定値ｙを差し引くこと
により、エコー信号ｙを消去する。この時、第２の加算
回路４２の出力である消去残信号ｅは修正量演算回路５
０と第３の加算回路４３とに入力される。修正量演算回
路５０は消去残信号ｅを零にするように第１及び第２の
トランスバーサルフィルタ１０．７０のタップ係数修正
量の演算を行い，　第１，　第２のトランスバーサ′ル
フィルタ１０．７０のタップ係数に修正量を加算する。The first addition circuit 41 adds the output of the first transversal filter 10 and the output of the first accumulation circuit 77 of the second transversal filter 70, and
The estimated value y of the feedback (echo signal) from to the microphone 200 is combined. The second addition circuit 42 eliminates the echo signal y by subtracting the estimated value y of the echo signal, which is the output of the first addition circuit 41, from the echo signal y input from the transmission side input terminal 3. At this time, the erased residual signal e, which is the output of the second addition circuit 42, is sent to the correction amount calculation circuit 5.
0 and is input to the third adder circuit 43. The correction amount calculating circuit 50 calculates the tap coefficient correction amounts of the first and second transversal filters 10.70 so as to make the erased residual signal e zero, and the correction amount calculation circuit 50 calculates the tap coefficient correction amounts of the first and second transversal filters 10.70. The correction amount is added to the tap coefficient of 70.

この時、近端話者からの退出信号が無いので、両方向同
時通話検出回路６０による制御は受けない。At this time, since there is no exit signal from the near-end speaker, the control by the two-way simultaneous call detection circuit 60 is not applied.

消去残信号ｅは第３の加算回路４３において第２のトラ
ンスバーサルフィルタ７ｏの第２の累算回路７８の出力
と加算され、送信側出力信号ｅ′として送信側出力端子
４を介して遠端話者へ送られると共に、第２のトランス
バーサルフィルタ７０の第２の入力信号メモリ７２へ入
力される。遠端話者からの一方向通話状態が続き、第１
，第２のトランスバーサルフィルタ１０．７０によるエ
コーパスのモデルが充分収束した後では、第２の加算回
路４２の出力である消去残信号ｅは零となり、従って送
信側出力信号ｅ′もエコーが消去される。ここで、エコ
ーパスの伝達係数Ｈ　（Ｚ）　、上記（１）式を離散時
間表現で表したｙ　（Ｔ）、第１の加算回路４１の出力
であるエコー信号の推定値ｙ（Ｔ）、第２の加算回路４
２の出力である消去残信号ｅ　（Ｔ）、第３の加算回路
４３の出力の送信側出力信号ｅ’（Ｔ）はそれぞれ上記
（１）〜（５）式で表わすことができる。The erased residual signal e is added to the output of the second accumulation circuit 78 of the second transversal filter 7o in the third addition circuit 43, and is sent to the far end via the transmission side output terminal 4 as the transmission side output signal e'. The signal is sent to the speaker and is also input to the second input signal memory 72 of the second transversal filter 70 . One-way communication continues from the far-end speaker, and the first
, after the echo path model by the second transversal filter 10.70 has sufficiently converged, the cancellation residual signal e, which is the output of the second adder circuit 42, becomes zero, and therefore the echo is also canceled in the transmitting side output signal e'. be done. Here, the transmission coefficient H (Z) of the echo path, y (T) expressed by the above equation (1) in discrete time expression, the estimated value y (T) of the echo signal which is the output of the first addition circuit 41, the 2 addition circuit 4
The erased residual signal e(T) which is the output of the second addition circuit 43 and the transmission side output signal e'(T) which is the output of the third addition circuit 43 can be respectively expressed by the above equations (1) to (5).

一方、近端話者からの送信信号ｖ　（Ｔ）が存在す２の
加算回路４２の出力では、ｖ（Ｔ）’は第２のトランス
バーサルフィルタ７０の第１の累算回路７７で行なわれ
るたたみ込み演算の影響により、のように歪を与えられ
ることとなるが、第２のトランスバーサルフィルタ７０
の第２のたたみ込み演算回路と第３の加算回路４３によ
って、・・・・・・α０ となり、 ｅ ・・・・・・Ｑｌ） （Ｔ）　＝　ｖ　（Ｔ）で遠端話者へはエコーを消去さ
れた近端話者からの送信信号だけが送信されることとな
る。On the other hand, at the output of the second adder circuit 42 where the transmission signal v (T) from the near-end speaker is present, v (T)' is calculated by the first accumulator circuit 77 of the second transversal filter 70. Due to the influence of the convolution operation, distortion will be given as shown below, but the second transversal filter 70
By the second convolution calculation circuit and the third addition circuit 43, . . . α0 is obtained, and e . Only the transmission signal from the near-end speaker whose echo has been canceled will be transmitted.

続いて、第２のトランスバーサルフィルタ７０について
詳述すると、第１の入力信号メモリ７１は送信側入力信
号ｙ′をそのタップ数分蓄えており、第２の入力信号メ
モリ７２は送信側出力信号ｅ′を蓄えている。これらの
入力信号メモリ７１，７２からの出力はタップ係数メモ
リ７３か６１つのタップ係数が乗算回路７５に出力され
る間、選択回路７４により時分割で乗算回路７５へ出力
される。乗算回路７５から時分割に出力される第１の入
力信号メモリ７１からの出力とタップ係数メモリ７３か
らの出力との乗算結果及び第２の入力信号メモリ７２か
らの出力とタップ係数メモリ７３からの出力との乗算結
果は、それぞれ第１の累算回路７７及び第２の累算回路
７８によって累算される．従って、全タップ数分の累算
が実行された後では、第１の累算回路７７からは送信側
入力信号と夕，プ係数の第１のたたみ込み演算結果が得
られ、第２の累算回路７８からは送信側出力信号とタッ
プ係数の第２のたたみ込み演算結果が得られる．タップ
係数メモリ７３からの出力は修正量演算回路５０の出力
と加算回路７６で加算さ・れて再びタップ係数メモリ２
３へ蓄えられることにより、エコーバスの同定が行なわ
れる。Next, to explain the second transversal filter 70 in detail, the first input signal memory 71 stores the transmission side input signal y' for the number of taps, and the second input signal memory 72 stores the transmission side output signal y'. It stores e′. The outputs from these input signal memories 71 and 72 are output to the multiplication circuit 75 in a time-division manner by the selection circuit 74 while the tap coefficient memory 73 outputs 61 tap coefficients to the multiplication circuit 75. The multiplication result of the output from the first input signal memory 71 and the output from the tap coefficient memory 73 and the output from the second input signal memory 72 and the tap coefficient memory 73 are output from the multiplication circuit 75 in a time-division manner. The multiplication results with the output are accumulated by a first accumulation circuit 77 and a second accumulation circuit 78, respectively. Therefore, after the accumulation for all the taps has been executed, the first accumulation circuit 77 obtains the first convolution result of the transmitting side input signal and the tap coefficient, and the second accumulation A calculation circuit 78 obtains a second convolution result of the transmitting side output signal and the tap coefficient. The output from the tap coefficient memory 73 is added to the output of the correction amount calculation circuit 50 in the addition circuit 76, and then sent to the tap coefficient memory 2 again.
3, the echo bus is identified.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば、従来の全零型のト
ランスバーサルフィルタにより構成されたエコーキャン
セラにおいては非常に多くのタップ数を必要としかつ収
束時間も長くなっていたが、これを零と極を有する有理
系を構或する２つのトランスバーサルフィルタでエコー
パスを同定スることにより、全体的に少いタップ数で構
成することができる。また、零と極を有する有理系のモ
デルにおける安定性問題、特に演算誤差の蓄積によるタ
ップ係数のオーバーフロー即ち発散現象を防止できる。As explained above, according to the present invention, the conventional echo canceller configured with an all-zero type transversal filter requires a very large number of taps and has a long convergence time. By identifying the echo path using two transversal filters that constitute a rational system having poles, the overall configuration can be made with a smaller number of taps. In addition, stability problems in a rational system model having zeros and poles, especially overflow of tap coefficients due to accumulation of calculation errors, that is, divergence phenomenon can be prevented.

４、4,

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図，第２図及び第３図は第１の発明の適応形反響消
去装置の一実施例を示す構戒図、第４図及び第５図は第
２の発明の一実施例を示す構戒図である。 １・・・・・・受信側入力端子、２・・・・・・受信側
出力端子、３・・・・・・送信側入力端子、４・・・・
・・送信側出力端子、１０・・・・・・第１のトランス
バーサルフィルタ、２０，７０・・・・・・第２のトラ
ンスバーサルフィルタ、１１．２１・・・・・・入力信
号メモリ、１２，２２，７３・・・・・・タップ係数メ
モリ、１３，２３・・・・・・累算回路、１４，２４・
・・・・・第１の乗算回路、１５，２５・・・・・・乗
数制御回路、１６．２６・・・・・・第２の乗算回路、
１７，２７，７６・・・・・・加算回路、３０・・・・
・・第３のトランスバーサルフィルタ、４１・・・・・
・第１の加算回路、４２・・・・・・第２の加算回路、
４３・・・・・・第３の加算回路、５０・・・・・・修
正量演算回路、６０・・・・・・両方向同時通話検出回
路、７ｌ・・・・・・第１の入力信号メモリ、７２・・
・・・・第２の入力信号メモリ、７４・・・・・・選択
回路、７５・・・・・・乗算回路、７７・・・・・・第
１の累算回路、７８・・・・・・第２の累算回路。Figures 1, 2 and 3 are composition diagrams showing an embodiment of the adaptive echo canceling device of the first invention, and Figures 4 and 5 show an embodiment of the second invention. This is a compositional diagram. 1... Receiving side input terminal, 2... Receiving side output terminal, 3...... Transmitting side input terminal, 4...
...Transmission side output terminal, 10...First transversal filter, 20,70...Second transversal filter, 11.21...Input signal memory, 12, 22, 73... Tap coefficient memory, 13, 23... Accumulation circuit, 14, 24...
...First multiplier circuit, 15,25... Multiplier control circuit, 16.26... Second multiplier circuit,
17, 27, 76...addition circuit, 30...
...Third transversal filter, 41...
・First addition circuit, 42...Second addition circuit,
43... Third addition circuit, 50... Correction amount calculation circuit, 60... Bidirectional simultaneous call detection circuit, 7l... First input signal Memory, 72...
...Second input signal memory, 74...Selection circuit, 75...Multiplication circuit, 77...First accumulation circuit, 78... ...Second accumulation circuit.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）受信側入力信号を入力としタップ係数修正量制御
手段を有する第１のトランスバーサルフィルタと、送信
側入力信号を入力とし前記第１のトランスバーサルフィ
ルタと同様のタップ係数修正量制御手段を有する第２の
トランスバーサルフィルタと、送信側出力信号を入力と
し前記第２のトランスバーサルフィルタと同一タップ係
数を有する第３のトランスバーサルフィルタと、前記第
１のトランスバーサルフィルタの出力と前記第２のトラ
ンスバーサルフィルタの出力とを加算する第１の手段と
、前記送信側入力信号から前記第１の手段の出力を差し
引く第２の手段と、前記第２の手段の出力と前記第３の
トランスバーサルフィルタの出力とを加算し前記送信側
出力信号を出力する第３の手段と、前記第２の手段の出
力により前記第１、第２及び第３のトランスバーサルフ
ィルタのそれぞれのタップ係数修正量を演算する第４の
手段と、前記受信側入力信号と前記送信側入力信号とか
ら両方向同時通話状態であるか否かを判定し同時通話状
態である場合は前記第４の手段の出力を禁止する第５の
手段とを備えることを特徴とする適応形反響消去装置。(1) A first transversal filter that receives an input signal on the receiving side and has a tap coefficient correction amount control means; and a first transversal filter that receives an input signal on the transmitting side and has a tap coefficient correction amount control means similar to the first transversal filter. a third transversal filter that receives the transmission side output signal and has the same tap coefficient as the second transversal filter; and an output of the first transversal filter and the second transversal filter. a first means for adding the output of the transversal filter of the transversal filter; a second means for subtracting the output of the first means from the transmitting side input signal; third means for adding the output of the transversal filter and outputting the transmitting side output signal; and tap coefficient correction amounts for each of the first, second and third transversal filters based on the output of the second means. and determines whether or not there is a simultaneous call in both directions from the input signal on the receiving side and the input signal on the transmitter side, and prohibits the output of the fourth means if it is in the state of simultaneous call. An adaptive echo canceling device characterized in that it comprises a fifth means for. （２）前記第１及び第２のトランスバーサルフィルタの
前記タップ係数修正量制御手段のそれぞれが非負のδを
用いて前記第５の手段により両方向同時通話状態が検出
されたときδ＝０としタップ係数を記憶する記憶手段の
出力に（１−δ）を乗じて修正量と加算することを特徴
とする請求項１記載の適応形反響消去装置。(2) Each of the tap coefficient correction amount control means of the first and second transversal filters uses a non-negative δ and sets δ to 0 when the fifth means detects a simultaneous conversation in both directions. 2. The adaptive echo cancellation device according to claim 1, wherein the output of the storage means for storing the coefficient is multiplied by (1-δ) and added to the correction amount. （３）前記第１及び第２のトランスバーサルフィルタの
前記タップ係数修正量制御手段がタップ係数を記憶する
記憶手段の出力の符号と修正量の符号とを比較し非負の
δを用いて異符号のときはδ＝０とし修正量に（１−δ
）を乗じて前記記憶手段の出力と加算することを特徴と
する請求項１記載の適応形反響消去装置。(3) The tap coefficient correction amount control means of the first and second transversal filters compares the sign of the output of the storage means for storing the tap coefficients with the sign of the correction amount, and uses non-negative δ to obtain an opposite sign. When δ=0, the correction amount is (1−δ
2. The adaptive echo canceling device according to claim 1, wherein the multiplier is multiplied by .) and added to the output of the storage means. （４）受信側入力信号を蓄積する第１の記憶手段とタッ
プ係数を記憶する第２の記憶手段とを有する第１のトラ
ンスバーサルフィルタと、送信側入力信号を蓄積する第
１の記憶手段と送信側出力信号を蓄積する第２の記憶手
段とタップ係数を記憶する第３の記憶手段とこの第３の
記憶手段の出力のタップ係数に対して前記送信側入力信
号の前記第１の記憶手段及び前記送信側出力信号の前記
第２の記憶手段の出力で時分割にたたみ込み演算を実行
する手段とを有する第２のトランスバーサルフィルタと
、前記第１のトランスバーサルフィルタの出力と前記第
２のトランスバーサルフィルタの第１のたたみ込み演算
結果とを加算する第１の手段と、前記送信側入力信号か
ら前記第１の手段の出力を差し引く第２の手段と、前記
第２の手段の出力と前記第２のトランスバーサルフィル
タの第２のたたみ込み演算結果とを加算する第３の手段
と、前記第２の手段の出力により前記第１及び第２のト
ランスバーサルフィルタのタップ係数修正量を演算する
第４の手段と、前記受信側入力信号及び前記送信側入力
信号を入力とし両方向同時通話状態であるか否かを判定
し同時通話状態である場合は前記第４の手段の出力を禁
止する第５の手段とを備えることを特徴とする適応形反
響消去装置。(4) a first transversal filter having a first storage means for storing input signals on the receiving side and a second storage means for storing tap coefficients; and a first storage means for storing input signals on the transmitting side; a second storage means for storing the transmission side output signal; a third storage means for storing the tap coefficient; and the first storage means for storing the transmission side input signal for the tap coefficient of the output of the third storage means. and means for time-divisionally performing a convolution operation on the output of the second storage means for the transmitting side output signal; and the output of the first transversal filter and the second transversal filter. a first means for adding the first convolution operation result of the transversal filter; a second means for subtracting the output of the first means from the transmitting side input signal; and an output of the second means. and a second convolution calculation result of the second transversal filter; and a third means for adding the second convolution result of the second transversal filter; A fourth means for calculating, inputting the receiving side input signal and the transmitting side input signal, determines whether or not there is a simultaneous conversation in both directions, and prohibits output of the fourth means if it is a simultaneous conversation state. An adaptive echo canceling device characterized in that it comprises a fifth means for.