JPH04252524A - Echo canceller - Google Patents
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Landscapes
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Abstract
Description
【0001】0001
【産業上の利用分野】本発明は、電話回線における2線
4線変換時に生じるエコーや、遠隔会議システム、拡声
電話機におけるスピーカからマイクロホンに回り込む音
響エコーなどの打ち消しを行う反響消去装置に関するも
のである。[Field of Industrial Application] The present invention relates to an echo canceling device that cancels echoes generated during two-to-four-wire conversion in telephone lines, and acoustic echoes that circulate from speakers to microphones in remote conference systems and loudspeaker telephones. .
【0002】0002
【従来の技術】近年、ディジタル信号処理のハードウェ
アの発達により、エコーキャンセラの実用化が進んでい
る。通常、エコーキャンセラにはトランスバーサルフィ
ルタが用いられ、フィルタ係数の修正にはLMSアルゴ
リズムが用いられている。特に、音響エコー経路のよう
に、エコー経路の特性が容易に変化するエコー経路に適
用されるエコーキャンセラは、遠端話者の通話音声によ
りフィルタ係数を修正し、エコー経路の変化に対して追
従できるように構成されている。2. Description of the Related Art In recent years, with the development of digital signal processing hardware, echo cancellers have been put into practical use. Usually, a transversal filter is used as an echo canceller, and an LMS algorithm is used to modify filter coefficients. In particular, echo cancellers applied to echo paths where the characteristics of the echo path change easily, such as acoustic echo paths, modify the filter coefficients according to the voice of the far-end speaker and follow changes in the echo path. It is configured so that it can be done.
【0003】しかし、遠端話者と近端話者が同時に発声
する同時通話状態(エコーキャンセラにとってノイズと
なる)ではエコー経路を正しく同定できないためエコー
を打ち消せなくなったり、歪を生じることがある。この
ような同時通話によるエコーキャンセラの打ち消し量の
劣化を防止するため、双方向同時通話検出法(昭和59
年電子情報通信学会通信部門全国大会 589)が示さ
れている。[0003] However, in a simultaneous call situation where the far-end speaker and the near-end speaker speak at the same time (which causes noise to the echo canceller), the echo path cannot be identified correctly, which may make it impossible to cancel the echo or cause distortion. . In order to prevent the deterioration of the echo canceller's cancellation amount due to such simultaneous calls, a two-way simultaneous call detection method (1983) was developed.
The 2015 National Conference of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers' Communications Division (589) is shown.
【0004】以下、図面を参照しながら、上述した従来
のエコーキャンセラについて説明する。図4は従来の反
響消去装置の構成を示すブロック図である。図4におい
て、1は受信入力端子、2は受信出力端子、3は送信入
力端子、4は送信出力端子である。5はエコーキャンセ
ラであり、受信出力端子2から送信入力端子3へ戻って
くるエコーを消去する。6は送信入力レベル検出手段で
あり、エコーキャンセラ5の送信出力である残差信号の
レベルを検出する。7は受信入力レベル検出手段であり
、受信入力レベルを検出する。8はエコー消去量検出手
段であり、残差レベル Lsoutと受信入力レベルL
rinの比を算出する。9は期待値算出手段であり、エ
コー消去量検出手段8で検出した瞬時のエコー消去量か
らエコー打ち消し量の期待値E Lrin/Lsout
を算出する。10は制御手段であり、瞬時のエコー消
去量Lrin/Lsoutと期待値E Lrin/Ls
out を比較し、エコーキャンセラ5のフィルタ係数
の更新(以下、適応という)の制御を行う。The above-mentioned conventional echo canceller will be explained below with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional echo canceller. In FIG. 4, 1 is a reception input terminal, 2 is a reception output terminal, 3 is a transmission input terminal, and 4 is a transmission output terminal. Reference numeral 5 denotes an echo canceller, which cancels echoes returning from the reception output terminal 2 to the transmission input terminal 3. Reference numeral 6 denotes a transmission input level detection means, which detects the level of the residual signal that is the transmission output of the echo canceller 5. Reference numeral 7 denotes reception input level detection means, which detects the reception input level. 8 is an echo cancellation amount detection means, which detects the residual level Lsout and the reception input level L.
Calculate the ratio of rin. Reference numeral 9 denotes an expected value calculating means, which calculates an expected value E Lrin/Lsout of the amount of echo cancellation from the instantaneous amount of echo cancellation detected by the echo cancellation amount detection means 8.
Calculate. 10 is a control means, which controls the instantaneous echo cancellation amount Lrin/Lsout and the expected value E Lrin/Ls.
out is compared, and the updating (hereinafter referred to as adaptation) of the filter coefficients of the echo canceller 5 is controlled.
【0005】以上のように構成された反響消去装置につ
いて以下その動作を説明する。まず、遠端話者の音声信
号は受信入力信号 Rinとして受信入力端子1からエ
コーキャンセラ5に供給される。また、受信入力信号
Rinは受信出力端子2より近端話者へ受信出力信号R
outとして送出される。近端話者が発声していない場
合、受信出力信号Routは反響路を経て、送信入力端
子3に送信入力信号 Sinとして入力される。エコー
キャンセラ5では送信出力信号Soutが零になるよう
に受信入力信号系列と送信出力信号Soutを用いてエ
コー経路のインパルス応答を推定する。通常、推定アル
ゴリズムにはLMSアルゴリズムの一つである学習同定
法が使われている。推定したインパルス応答と受信入力
信号系列を畳み込んで疑似エコーを合成し、送信入力信
号 Sinから差し引くことによりエコーを消去する。The operation of the echo canceling device constructed as described above will be explained below. First, the far-end speaker's voice signal is supplied from the reception input terminal 1 to the echo canceller 5 as a reception input signal Rin. Also, receive input signal
Rin is the reception output signal R from the reception output terminal 2 to the near-end speaker.
Sent as out. When the near-end speaker is not speaking, the received output signal Rout is inputted to the transmission input terminal 3 as the transmission input signal Sin through the echo path. The echo canceller 5 estimates the impulse response of the echo path using the received input signal sequence and the transmitted output signal Sout so that the transmitted output signal Sout becomes zero. Usually, a learning identification method, which is one of the LMS algorithms, is used as an estimation algorithm. A pseudo echo is synthesized by convolving the estimated impulse response and the received input signal sequence, and the echo is canceled by subtracting it from the transmitted input signal Sin.
【0006】受信入力レベル検出手段7で検出した受信
入力レベルLrinと送信出力レベル検出手段6で検出
した送信出力レベルLsout の比(Lrin/Ls
out)をエコーリターンロス検出手段であるエコー消
去量検出手段8で検出し、制御手段10において、これ
と、期待値算出手段9で算出したエコーリターンロスの
期待値E Lrin/Lsout と比較する。瞬時の
エコーリターンロスが期待値E Lrin/Lsout
より大きいときに、エコーキャンセラ5の適応を行う
ように制御し、また、瞬時のエコーリターンロスが期待
値E Lrin/Lsout より小さいときに、エコ
ーキャンセラ5の適応を停止する。この方法は近端話者
が発声していないときに、エコーキャンセラ5を適応さ
せていると、瞬時のエコーリターンロスが単調に増加し
ていくことを利用し、エコーリターンロスの期待値E
Lrin/Lsout をエコーキャンセラ5の瞬時の
エコーリターンロスの増加速度よりもゆっくりと増加さ
せることにより設定している。このように、エコーリタ
ーンロスの期待値を設定することにより遠端話者だけが
発声しているときには、瞬時のエコーリターンロスが期
待値E Lrin/Lsoutより常に大きくなり適応
を継続することができる。The ratio of the reception input level Lrin detected by the reception input level detection means 7 to the transmission output level Lsout detected by the transmission output level detection means 6 (Lrin/Ls
out) is detected by the echo cancellation amount detection means 8 which is an echo return loss detection means, and the control means 10 compares this with the expected value E Lrin/Lsout of the echo return loss calculated by the expected value calculation means 9. The instantaneous echo return loss is the expected value E Lrin/Lsout
When the instantaneous echo return loss is smaller than the expected value E Lrin/Lsout , the adaptation of the echo canceller 5 is stopped. This method takes advantage of the fact that when the near-end speaker is not speaking and the echo canceller 5 is adapted, the instantaneous echo return loss increases monotonically.
It is set by increasing Lrin/Lsout more slowly than the rate at which the instantaneous echo return loss of the echo canceller 5 increases. In this way, by setting the expected value of echo return loss, when only the far-end speaker is speaking, the instantaneous echo return loss will always be larger than the expected value E Lrin/Lsout, making it possible to continue adaptation. .
【0007】一方、近端話者が発声している場合、送信
出力信号にも近端話者音声が含まれているため、エコー
経路のインパルス応答が正しく推定できなくなる。そこ
で、近端話者の発声を検出し、インパルス応答の更新を
停止する。近端話者が発声すると、エコーキャンセラ5
は近端話者音声を消去しないため送信出力レベルLso
ut が急激に大きくなり、瞬時のエコーリターンロス
が期待値E Lrin/Lsout より直ちに小さく
なり、近端話者が検出されエコーキャンセラ5の適応を
停止する。On the other hand, when the near-end speaker is speaking, the transmitted output signal also includes the near-end speaker's voice, making it impossible to correctly estimate the impulse response of the echo path. Therefore, the utterance of the near-end speaker is detected and the updating of the impulse response is stopped. When the near-end speaker speaks, the echo canceller 5
does not erase the near-end speaker's voice, so the transmission output level Lso
ut increases rapidly, the instantaneous echo return loss immediately becomes smaller than the expected value E Lrin/Lsout , a near-end speaker is detected, and the echo canceller 5 stops adapting.
【0008】しかし、エコー経路が変化した場合も、エ
コーキャンセラ5は直ちには新しいエコー経路を推定で
きないため、送信出力レベルが急激に大きくなり、この
ときのエコーリターンロスが期待値E Lrin/Ls
out より小さくなるためエコーキャンセラの適応を
停止してしまう。そこで、同時通話が、通常3秒以上継
続して起こらないことを利用し、適応の停止を少なくと
も3秒経過後には解除し、適応を行うように、制御手段
10は適応の制御を行ってエコー経路の変化に追従でき
るようにしている。However, even when the echo path changes, the echo canceller 5 cannot immediately estimate a new echo path, so the transmission output level increases rapidly, and the echo return loss at this time becomes the expected value E Lrin/Ls.
Since it becomes smaller than out, adaptation of the echo canceller is stopped. Therefore, taking advantage of the fact that simultaneous calls do not normally occur for more than 3 seconds, the control means 10 controls the adaptation so that the suspension of adaptation is canceled after at least 3 seconds have elapsed, and the adaptation is performed. This makes it possible to follow changes in the route.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成では、エコー経路に変化が生じた際に、ハウリ
ングマージンが0dB以下になってハウリングを生じた
り、エコーによる大きな音質の劣化を生じてしまうとい
った問題がある。また、2台のエコーキャンセラを用い
て遠端話者と近端話者の同時発声による双方向同時通話
を検出する方法もあるが、演算量の増加、インパルス応
答を2台分記憶するためのメモリの増加のためにコスト
アップになるといった問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above-mentioned conventional configuration, when a change occurs in the echo path, the howling margin becomes 0 dB or less, causing howling or a large deterioration in sound quality due to echo. There are problems like this. There is also a method that uses two echo cancellers to detect simultaneous two-way communication due to simultaneous utterances by a far-end speaker and a near-end speaker, but this requires an increase in the amount of calculations and requires the storage of impulse responses for two units. There is a problem that the cost increases due to the increase in memory.
【0010】本発明は上記従来の問題を解決するもので
、歪みのない双方向同時通話を可能にし、かつ、エコー
経路の変化を高速に判定することにより、エコー経路の
変動に対して追従が早く、エコー経路の変化によりハウ
リングを生じない、しかも、実現するための演算量およ
びメモリ増加が少なくコストアップにならない実用的な
反響消去装置を提供することを目的とするものである。[0010] The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and enables simultaneous two-way communication without distortion, and also makes it possible to follow changes in the echo path by determining changes in the echo path at high speed. It is an object of the present invention to provide a practical echo canceling device that quickly does not cause howling due to changes in the echo path, requires less calculation amount and memory increase, and does not increase costs.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の反響消去装置は、遅延時間0から遅延時間T
1までの遅れのエコーを消去する第1のエコーキャンセ
ラと、前記遅延時間T1から遅延時間T2までの遅れの
エコーを消去する第2のエコーキャンセラと、前記遅延
時間0から前記遅延時間T2−前記遅延時間T1までの
遅れのエコーを消去する第3のエコーキャンセラと、前
記第1のエコーキャンセラに前記第2もしくは第3のエ
コーキャンセラを従属接続するように切り換える第1の
スイッチと、送信出力として前記第1、第2および第3
のエコーキャンセラのうちいずれかの出力を選択するよ
うに切り換える第2のスイッチと、送信入力信号レベル
と第2のエコーキャンセラの送信出力信号レベルの比で
ある第1のエコー消去量を検出する第1のエコー消去量
検出手段と、前記送信入力信号レベルと前記第3のエコ
ーキャンセラの送信出力信号レベルの比である第2のエ
コー消去量を算出する第2のエコー消去量検出手段と、
前記第1のエコー消去量からエコー消去量の期待値を算
出する期待値算出手段と、前記第1のエコー消去量と前
記期待値算出手段で算出された期待値を比較し、前記第
1のエコー消去量が前記期待値より小さいとき前記第1
のエコーキャンセラの適応および前記第2のエコーキャ
ンセラの動作を停止させるとともに前記第1のスイッチ
により前記第3のエコーキャンセラを前記第1のエコー
キャンセラに従属接続して適応動作させ、前記第2のス
イッチにより前記第3のエコーキャンセラの出力を送信
出力として選択し、また、前記第1のエコー消去量が期
待値より大きいときには前記第1および第2のエコーキ
ャンセラの適応を行い、前記第1のスイッチにより前記
第2のエコーキャンセラを前記第1のエコーキャンセラ
に従属接続し、前記第2のスイッチにより前記第2のエ
コーキャンセラの出力を送信出力とするとともに、前記
第3のエコーキャンセラの動作を停止するように制御す
る第1の制御手段と、前記第1の制御手段が前記第2の
エコーキャンセラの動作を停止させたとき、前記第2の
エコー消去量と期待値を比較し、前記第2のエコー消去
量が前記期待値より大きくなったときに、前記期待値算
出手段に対して前記期待値を急速に下げ、前記第1のス
イッチにより前記第2のエコーキャンセラを前記第1の
エコーキャンセラに従属接続させ、前記第2のスイッチ
により前記第2のエコーキャンセラの出力を選択するよ
うに制御し、また、前記第2のエコー消去量が前記期待
値より小さいときには、前記第2のスイッチにより一定
時間の間、前記第3のエコーキャンセラの出力を送信出
力とした後、前記第1のエコーキャンセラの出力を送信
出力に切り換えるように制御する第2の制御手段とを備
えたものである。[Means for Solving the Problems] In order to solve the above problems, the echo canceling device of the present invention has a delay time of 0 to a delay time of T.
a first echo canceller that cancels echoes with a delay of up to 1; a second echo canceller that cancels echoes with a delay from the delay time T1 to the delay time T2; a third echo canceller that cancels echoes delayed up to delay time T1; a first switch that switches the second or third echo canceller to be connected in a subordinate manner to the first echo canceller; Said first, second and third
a second switch for switching to select the output of one of the echo cancellers; and a second switch for detecting a first echo cancellation amount that is a ratio of a transmission input signal level to a transmission output signal level of the second echo canceller. a second echo cancellation amount detection means for calculating a second echo cancellation amount that is a ratio of the transmission input signal level to the transmission output signal level of the third echo canceller;
an expected value calculating means for calculating an expected value of the amount of echo cancellation from the first amount of echo cancellation, and comparing the first amount of echo cancellation and the expected value calculated by the expected value calculating means, When the echo cancellation amount is smaller than the expected value, the first
adapting the echo canceller and stopping the operation of the second echo canceller, and connecting the third echo canceller to the first echo canceller by the first switch to adaptively operate the second echo canceller, The output of the third echo canceller is selected as the transmission output by a switch, and when the first echo cancellation amount is larger than the expected value, the first and second echo cancellers are adapted; A switch connects the second echo canceller to the first echo canceller, the second switch makes the output of the second echo canceller a transmission output, and controls the operation of the third echo canceller. a first control means for controlling the second echo canceller to stop; and when the first control means stops the operation of the second echo canceller, the second echo cancellation amount is compared with an expected value, and the first control means controls the second echo canceller to stop the operation. When the echo cancellation amount of No. 2 becomes larger than the expected value, the expected value is rapidly lowered by the expected value calculating means, and the second echo canceller is switched to the first echo canceler by the first switch. the output of the second echo canceller is controlled by the second switch to select the output of the second echo canceller, and when the second echo cancellation amount is smaller than the expected value, the second switch and second control means for controlling the output of the third echo canceller to be set as the transmission output for a certain period of time, and then to switch the output of the first echo canceller to the transmission output. .
【0012】また、本発明の反響消去装置は、遅延時間
0から遅延時間T1までの遅れのエコーを消去する第1
のエコーキャンセラと、前記遅延時間T1から遅延時間
T2までの遅れのエコーを消去する第2のエコーキャン
セラと、前記遅延時間0から前記遅延時間T2−前記遅
延時間T1までの遅れのエコーを消去する第3のエコー
キャンセラと、前記第1のエコーキャンセラに前記第2
もしくは第3のエコーキャンセラを従属接続するように
切り換える第1のスイッチと、送信出力として前記第1
、第2および第3のエコーキャンセラのうちいずれかの
出力を選択するように切り換える第2のスイッチと、送
信入力信号レベルと前記第2のエコーキャンセラの送信
出力信号レベルの比である第1のエコー消去量を検出す
る第1のエコー消去量検出手段と、前記送信入力信号レ
ベルと前記第3のエコーキャンセラの送信出力信号レベ
ルの比である第2のエコー消去量を算出する第2のエコ
ー消去量検出手段と、前記第1のエコー消去量からエコ
ー消去量の期待値を算出する期待値算出手段と、前記第
1のエコー消去量と前記期待値算出手段で算出した期待
値を比較し、前記第1のエコー消去量が前記期待値より
小さいとき、前記第1のエコーキャンセラの適応および
前記第2のエコーキャンセラの動作を停止させるととも
に前記第1のスイッチにより前記第3のエコーキャンセ
ラを前記第1のエコーキャンセラに従属接続して適応動
作させ、前記第2のスイッチにより前記第3のエコーキ
ャンセラの出力を送信出力として選択し、また、前記第
1のエコー消去量が前記期待値より大きいときには前記
第1および第2のエコーキャンセラの適応を行い前記第
1のスイッチにより前記第2のエコーキャンセラを前記
第1のエコーキャンセラに従属接続し、前記第2のスイ
ッチにより前記第2のエコーキャンセラの出力を送信出
力とするとともに前記第3のエコーキャンセラの動作を
停止するように制御する第1の制御手段と、前記第1の
エコーキャンセラのインパルス応答に前記第2のエコー
キャンセラのインパルス応答を加算して前記第1のエコ
ーキャンセラに転送するインパルス応答加算手段と、前
記第1の制御手段が前記第2のエコーキャンセラの動作
を停止したとき、前記第2のエコー消去量と前記期待値
を比較し、前記第2のエコー消去量が前記期待値より大
きくなったときに、前記期待値算出手段に対して前記期
待値を急速に下げ、前記インパルス応答加算手段を動作
させ、さらに、前記第1のスイッチにより前記第2のエ
コーキャンセラを前記第1のエコーキャンセラに従属接
続させ、前記第2のスイッチにより前記第2のエコーキ
ャンセラの出力を選択するように制御し、また、第2の
エコー消去量が前記期待値より小さいときには、前記第
2のスイッチにより一定時間の間、前記第3のエコーキ
ャンセラの出力を送信出力とした後、前記第1のエコー
キャンセラの出力を送信出力に切り換えるように制御す
る第2の制御手段とを備えたものである。The echo canceling device of the present invention also includes a first echo canceller for canceling delayed echoes from delay time 0 to delay time T1.
a second echo canceller for canceling the delayed echo from the delay time T1 to the delay time T2, and a second echo canceller for canceling the delayed echo from the delay time 0 to the delay time T2 - the delay time T1. a third echo canceller; and a second echo canceller for the first echo canceller.
Alternatively, a first switch for switching a third echo canceller in a cascade connection, and the first switch as a transmission output.
, a second switch for switching to select the output of one of the second and third echo cancellers, and a first switch that is a ratio of a transmission input signal level to a transmission output signal level of the second echo canceller. a first echo cancellation amount detecting means for detecting an echo cancellation amount; and a second echo canceling unit for calculating a second echo cancellation amount that is a ratio of the transmission input signal level to the transmission output signal level of the third echo canceller. A cancellation amount detection means, an expected value calculation means for calculating an expected value of an echo cancellation amount from the first echo cancellation amount, and a comparison between the first echo cancellation amount and the expected value calculated by the expected value calculation means. , when the first echo cancellation amount is smaller than the expected value, the adaptation of the first echo canceller and the operation of the second echo canceller are stopped, and the third echo canceller is activated by the first switch. The output of the third echo canceller is selected as the transmission output by the second switch, and the first echo cancellation amount is lower than the expected value. When the magnitude is larger, the first and second echo cancellers are adapted, the second echo canceller is cascade-connected to the first echo canceler by the first switch, and the second echo canceler is connected by the second switch to the second echo canceller. a first control means configured to control the output of the canceller to be a transmission output and to stop the operation of the third echo canceller; and an impulse response of the second echo canceller to the impulse response of the first echo canceller. impulse response addition means for adding and transmitting the sum to the first echo canceller; and when the first control means stops the operation of the second echo canceller, the second echo cancellation amount and the expected value and when the second echo cancellation amount becomes larger than the expected value, the expected value is rapidly lowered to the expected value calculation means, the impulse response addition means is operated, and the A first switch connects the second echo canceller to the first echo canceller, and the second switch controls the selection of the output of the second echo canceller. When the amount of echo cancellation is smaller than the expected value, the second switch sets the output of the third echo canceller to the transmission output for a certain period of time, and then switches the output of the first echo canceller to the transmission output. and second control means for controlling.
【0013】[0013]
【作用】上記構成により、音響エコー経路は、直接音や
初期反射音などのエネルギーレベルの高いエコーが遅延
時間の短い部分(0〜T1)に集中しており、これらの
エコーを第1のエコーキャンセラで消去し、多次反射、
残響などによる比較的エネルギーレベルが低く、遅延時
間の長い(T1〜T2)エコーを第2のエコーキャンセ
ラで消去し、遠端話者だけが発声している状態では、第
1のスイッチにより第2のエコーキャンセラを第1のエ
コーキャンセラに従属接続し、第2のスイッチにより第
2のエコーキャンセラの出力を送信出力に選択すること
により、遅延時間0から遅延時間T2までの遅れのエコ
ーを消去することが可能となる。[Operation] With the above configuration, in the acoustic echo path, echoes with a high energy level such as direct sound and early reflected sound are concentrated in the short delay time portion (0 to T1), and these echoes are routed to the first echo. Eliminate multi-order reflections with a canceller,
The second echo canceller cancels echoes with a relatively low energy level and long delay time (T1 to T2) caused by reverberation, etc., and when only the far-end speaker is speaking, the first switch cancels the second echo. The echo canceller is connected in a subordinate manner to the first echo canceller, and the second switch selects the output of the second echo canceller as the transmission output, thereby canceling the delayed echo from delay time 0 to delay time T2. becomes possible.
【0014】また、近端話者と遠端話者が同時に発声す
るダブルトーク状態の場合、第1および第2のエコーキ
ャンセラは正しくエコー経路を推定できないため、適応
を継続すると大きな歪を生じる。そこで、第1および第
2のエコーキャンセラによるエコー消去量である第1の
エコー消去量を第1のエコー消去量検出手段により検出
し、期待値算出手段によりエコーキャンセラの収束速度
を越えないようにエコー消去量の期待値を算出し、第1
のエコー消去量が期待値より小さくなったならば、第1
の制御手段でダブルトークであると判定して適応を停止
することにより、ダブルトークによる歪の発生が防止さ
れる。[0014] Furthermore, in the case of a double talk state in which the near-end speaker and the far-end speaker utter simultaneously, the first and second echo cancellers cannot correctly estimate the echo path, resulting in large distortions if adaptation is continued. Therefore, the first echo cancellation amount, which is the amount of echo cancellation by the first and second echo cancellers, is detected by the first echo cancellation amount detection means, and the expected value calculation means is used to detect the first echo cancellation amount, which is the amount of echo cancellation by the first and second echo cancellers, so as not to exceed the convergence speed of the echo canceller. Calculate the expected value of the amount of echo cancellation, and
If the amount of echo cancellation becomes smaller than the expected value, the first
The control means determines that double talk is occurring and stops adaptation, thereby preventing distortion due to double talk.
【0015】さらに、エコー経路に変動が生じても第1
のエコー消去量が小さくなる。エコー経路の変動で大き
くエコー消去量が劣化するのは直接波、初期反射波部分
でのエコー打ち消し量の劣化が生じているときである。
そこで、第1のエコー消去量が小さくなった場合、第1
の制御手段が第1のエコーキャンセラの適応を停止し、
第1のスイッチにより第3のエコーキャンセラを第1の
エコーキャンセラに従属接続し、第1のエコーキャンセ
ラで消去できなかったエコー経路の変動分の直接音と初
期反射音を打ち消すことによりエコー経路の変化に対し
て、即追従することが可能となる。そして、第2のエコ
ー消去量検出手段で検出される第1および第3のエコー
キャンセラによる第2のエコー消去量が大きくなり期待
値算出手段により算出した期待値よりも大きくなると、
遠端話者だけの状態に戻り、第1および第2のエコーキ
ャンセラにより大きなエコー消去量が得られる。Furthermore, even if variations occur in the echo path, the first
The amount of echo cancellation becomes smaller. The amount of echo cancellation is significantly degraded due to variations in the echo path when the amount of echo cancellation is degraded in the direct wave and early reflected wave portions. Therefore, if the first echo cancellation amount becomes small, the first
control means for stopping adaptation of the first echo canceller;
The third echo canceller is sub-connected to the first echo canceler by the first switch, and the echo path is changed by canceling the direct sound and early reflected sound of the variation in the echo path that could not be canceled by the first echo canceller. It is possible to immediately follow changes. Then, when the second echo cancellation amounts detected by the second echo cancellation amount detection means by the first and third echo cancellers become larger than the expected value calculated by the expected value calculation means,
Returning to the state where only the far end speaker is involved, a large amount of echo cancellation is obtained by the first and second echo cancellers.
【0016】ダブルトーク状態では、第1および第3の
エコーキャンセラが従属接続されているが、第2の制御
手段により一定時間後たとえば、エコーキャンセラの収
束時間×2程度に第2のスイッチが送信出力を第3のエ
コーキャンセラの出力から第1のエコーキャンセラの出
力に切り換えることにより、ダブルトークによる歪が防
止される。In the double talk state, the first and third echo cancellers are connected in a subordinate manner, and the second control means causes the second switch to transmit after a certain period of time, for example, approximately twice the convergence time of the echo cancellers. Distortion due to double talk is prevented by switching the output from the output of the third echo canceller to the output of the first echo canceller.
【0017】以上のように、3台のエコーキャンセラを
用いることでエコー経路の変化に即座に追従することが
でき、かつ、ダブルトーク状態でも歪を生じることなく
、しかも、第2および第3のエコーキャンセラは同時に
動作することがないため、従来のエコーキャンセラ1台
分と同等のハードウェア規模で高性能の反響消去装置が
得られることになる。As described above, by using three echo cancellers, it is possible to immediately follow changes in the echo path, and without causing distortion even in double talk conditions. Since the echo cancellers do not operate simultaneously, a high-performance echo canceling device can be obtained with the same hardware scale as one conventional echo canceller.
【0018】[0018]
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の第1の実施例の音響消
去装置の構成を示すブロック図である。図1において、
21は第1のエコーキャンセラであり、遅延時間0から
遅延時間T1までの遅れのエコーを消去する。22は第
2のエコーキャンセラであり、遅延時間T1から遅延時
間T2までの遅れのエコーを消去する。23は第3のエ
コーキャンセラであり、遅延時間T0から遅延時間T2
−遅延時間T1までの遅れのエコーを消去する。24は
第1のスイッチであり、第1のエコーキャンセラ21に
第2のエコーキャンセラ22もしくは第3のエコーキャ
ンセラ23を従属接続するように切り換える。25は第
2のスイッチであり、送信出力として第1のエコーキャ
ンセラ21、第2のエコーキャンセラ22および第3の
エコーキャンセラ23のうちいずれかの出力を選択する
ように切り換える。26は第1のエコー消去量検出手段
であり、送信入力信号レベルと第2のエコーキャンセラ
22の送信出力信号レベルの比である第1のエコー消去
量を検出する。27は第2のエコー消去量検出手段であ
り、送信入力信号レベルと第3のエコーキャンセラ23
の送信出力信号レベルの比である第2のエコー消去量を
検出する。28は期待値算出手段であり、第1のエコー
消去量からエコー消去量の期待値を算出する。
29は第1の制御手段であり、第1のエコー消去量と期
待値算出手段28で算出された期待値とを比較し、第1
のエコー消去量が期待値より小さいとき第1のエコーキ
ャンセラ21の適応および、第2のエコーキャンセラ2
2の動作を停止させるとともに第1のスイッチ24によ
り第3のエコーキャンセラ23を第1のエコーキャンセ
ラ21に従属接続して適応動作させ、第2のスイッチ2
5により第3のエコーキャンセラ23の出力を送信出力
として選択し、また、第1のエコー消去量が期待値より
大きいときには第1のエコーキャンセラ21および第2
のエコーキャンセラ22の適応を行い、第1のスイッチ
24により第2のエコーキャンセラ22を第1のエコー
キャンセラ21に従属接続し、第2のスイッチ25によ
り第2のエコーキャンセラ22の出力を送信出力とする
とともに、第3のエコーキャンセラ23の動作を停止す
るように制御する。30は第2の制御手段であり、第1
の制御手段29が第2のエコーキャンセラ22の動作を
停止させたとき、第2のエコー消去量と期待値を比較し
、第2のエコー消去量が期待値より大きくなったときに
、期待値算出手段28に対して期待値を急速に下げ、第
1のスイッチ24により第2のエコーキャンセラ22を
第1のエコーキャンセラ21に従属接続させ、第2のス
イッチ25により第2のエコーキャンセラ22の出力を
選択するように制御し、また、第2のエコー消去量が期
待値より小さいときには、第2のスイッチ25により一
定時間の間、第3のエコーキャンセラ23の出力を送信
出力とした後、第1のエコーキャンセラ21の出力を送
信出力に切り換えるように制御する。31は受信入力端
子、32は受信出力端子、33は送信入力端子、34は
送信出力端子である。Embodiments Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a sound canceling device according to a first embodiment of the present invention. In Figure 1,
21 is a first echo canceller, which cancels delayed echoes from delay time 0 to delay time T1. 22 is a second echo canceller, which cancels delayed echoes from delay time T1 to delay time T2. 23 is a third echo canceller, which has a delay time T0 to a delay time T2.
- Eliminate echoes delayed up to delay time T1. 24 is a first switch, which switches the first echo canceller 21 to connect the second echo canceller 22 or the third echo canceller 23 in a subordinate manner. 25 is a second switch, which is switched to select one of the outputs of the first echo canceller 21, the second echo canceller 22, and the third echo canceller 23 as the transmission output. Reference numeral 26 denotes a first echo cancellation amount detecting means, which detects the first echo cancellation amount which is the ratio of the transmission input signal level to the transmission output signal level of the second echo canceller 22. 27 is a second echo cancellation amount detection means, which detects the transmission input signal level and the third echo canceller 23.
A second echo cancellation amount, which is a ratio of the transmission output signal level of the second echo cancellation amount, is detected. 28 is an expected value calculating means, which calculates an expected value of the amount of echo cancellation from the first amount of echo cancellation. 29 is a first control means, which compares the first echo cancellation amount and the expected value calculated by the expected value calculating means 28, and
When the amount of echo cancellation is smaller than the expected value, the first echo canceller 21 adapts and the second echo canceller 2
At the same time, the third echo canceller 23 is connected to the first echo canceller 21 by the first switch 24 and operated adaptively, and the second switch 2
5 selects the output of the third echo canceller 23 as the transmission output, and when the first echo cancellation amount is larger than the expected value, the output of the third echo canceller 21 and the second
The second echo canceller 22 is connected to the first echo canceller 21 by the first switch 24, and the output of the second echo canceller 22 is transmitted by the second switch 25. At the same time, the third echo canceller 23 is controlled to stop its operation. 30 is a second control means;
When the control means 29 stops the operation of the second echo canceller 22, it compares the second echo cancellation amount with the expected value, and when the second echo cancellation amount becomes larger than the expected value, the expected value is determined. The expected value is rapidly lowered for the calculating means 28, the second echo canceller 22 is connected to the first echo canceler 21 by the first switch 24, and the second echo canceller 22 is connected by the second switch 25 to the first echo canceller 21. When the second echo cancellation amount is smaller than the expected value, the output of the third echo canceller 23 is set as the transmission output for a certain period of time by the second switch 25, and then The output of the first echo canceller 21 is controlled to be switched to the transmission output. 31 is a reception input terminal, 32 is a reception output terminal, 33 is a transmission input terminal, and 34 is a transmission output terminal.
【0019】以上のように構成された反響消去装置につ
いて、以下その動作を説明する。まず、音響エコー経路
のインパルス応答は図2のAに示すように、直接音や初
期反射音などのエネルギーレベルの高いエコーが遅延時
間の短い部分(0〜T1)に集中しており、これらのエ
コーを第1のエコーキャンセラ21で消去し、多次反射
、残響などによる比較的エネルギーレベルが低く、遅延
時間の長い(T1〜T2)エコーを第2のエコーキャン
セラ22で消去する。また、図3のBの回線の2線4線
変換のエコー経路のインパルス応答もフラットディレイ
を有しているが、初期エコーのエネルギーが大きく、そ
の後は指数関数的にエネルギーが減少する特性を有して
いる。ここでは、音響エコー経路を例にとり、音響エコ
ーの消去を行う場合について説明する。The operation of the echo canceling device constructed as described above will be explained below. First, in the impulse response of the acoustic echo path, as shown in A in Figure 2, echoes with high energy levels such as direct sound and early reflected sound are concentrated in the short delay time portion (0 to T1). Echoes are canceled by a first echo canceller 21, and echoes with a relatively low energy level and a long delay time (T1 to T2) due to multiple reflections, reverberation, etc. are canceled by a second echo canceller 22. In addition, the impulse response of the echo path of the 2-wire 4-wire conversion of the line B in Figure 3 also has a flat delay, but the energy of the initial echo is large and the energy decreases exponentially thereafter. are doing. Here, a case will be described in which acoustic echo cancellation is performed using an acoustic echo path as an example.
【0020】遠端話者だけが発声している状態では、遠
端話者音声 Rinが受信入力端子31から入力され、
受信出力端子32から出力されてスピーカで拡声され近
端話者に届くとともに音響エコー経路を通ってマイクロ
ホンで収音され送信入力端子33へ入力される。第1の
エコーキャンセラ21で直接音や初期反射音などのエネ
ルギーレベルの高いエコーが遅延時間の短い部分(0〜
T1)を消去する。一方、第1のスイッチ24をa側に
倒し、第2のエコーキャンセラ22を第1のエコーキャ
ンセラ21に従属接続し、第2のスイッチ25をd側に
倒し、第2のエコーキャンセラ22の出力Sout2を
送信出力Soutに選択し、送信出力端子34から出力
することにより遅延時間0からT2までの遅れのエコー
を消去することができる。このとき、第1の制御手段2
9により、第3のエコーキャンセラ23の動作は停止さ
れている。なお、第1、第2および第3のエコーキャン
セラ21、22、23はFIR形の適応フィルタで構成
され、そのフィルタ係数(インパルス応答に相当)は学
習同定法などのLMSアルゴリズムにより更新される。
遠端話者音声を用いて第1および第2のエコーキャンセ
ラ21、22はエコー経路の特性を推定し、逐次フィル
タ係数を更新していくことによりエコー消去量を大きく
していく。以下、エコーキャンセラにおけるフィルタ係
数の更新を適応という。[0020] In a state where only the far-end speaker is speaking, the far-end speaker's voice Rin is input from the reception input terminal 31,
The sound is output from the reception output terminal 32, amplified by a speaker, reaches the near-end speaker, and is collected by a microphone through an acoustic echo path and input to the transmission input terminal 33. The first echo canceller 21 removes echoes with a high energy level, such as direct sound and early reflection sound, from parts with short delay times (0 to 0).
T1). On the other hand, the first switch 24 is turned to the a side to connect the second echo canceller 22 to the first echo canceller 21, and the second switch 25 is turned to the d side to change the output of the second echo canceller 22. By selecting Sout2 as the transmission output Sout and outputting it from the transmission output terminal 34, it is possible to eliminate the echo of the delay from delay time 0 to T2. At this time, the first control means 2
9, the operation of the third echo canceller 23 is stopped. Note that the first, second, and third echo cancellers 21, 22, and 23 are configured with FIR-type adaptive filters, and their filter coefficients (corresponding to impulse responses) are updated by an LMS algorithm such as a learning identification method. The first and second echo cancellers 21 and 22 estimate the characteristics of the echo path using the far-end speaker's voice, and increase the amount of echo cancellation by sequentially updating the filter coefficients. Hereinafter, updating of the filter coefficients in the echo canceller will be referred to as adaptation.
【0021】また、近端話者と遠端話者が同時に発声す
るダブルトーク状態の場合、第1および第2のエコーキ
ャンセラ21、22は正しくエコー経路を推定できない
ため、適応を継続すると大きな歪を生じる。そこで、従
属接続された第1および第2のエコーキャンセラ21、
22によるエコー消去量(以下、第1のエコー消去量と
いう)を第1のエコー消去量検出手段26により検出す
る。エコー消去量は送信入力信号レベルLsin(一定
の時定数を用いた送信入力の絶対値の積分などを用いて
検出する)を第2のエコーキャンセラ22の出力信号レ
ベルLsout2(送信入力信号レベルと同様にして検
出する)で除算することにより求める。期待値算出手段
28によりエコーキャンセラの収束速度を越えないよう
にエコー消去量Lsin/Lsout2 の期待値E
Lsin/Lsout を算出し、第1のエコー消去量
Lsin/Lsout2 が期待値E Lsin/Ls
out より小さくなったならば、第1の制御手段29
でダブルトークであると判定して第1のエコーキャンセ
ラ21の適応を停止することにより(図1中 adp信
号)、ダブルトークによる歪の発生を防止することがで
きる。第1の制御手段29は第1のスイッチ24をb側
に倒し、第3のエコーキャンセラ23を第1のエコーキ
ャンセラ21に従属接続し、第2のスイッチ25をe側
に倒し、第3のエコーキャンセラ23の出力Sout3
を送信出力Soutとして送信出力端子34から出力す
る。このとき、第1の制御手段29により第2のエコー
キャンセラ22の動作は停止されている。第2の制御手
段30は第2のエコー消去量検出手段27により検出さ
れた従属接続された第1および第3のエコーキャンセラ
21、23によるエコー打ち消し量Lsin/Lsou
t3(以下、第2のエコー打ち消し量という)と期待値
算出手段28で算出した期待値E Lsin/Lsou
t とを比較する。ダブルトーク状態の場合、第3のエ
コーキャンセラ23は収束できないため、第2のエコー
打ち消し量Lsin/Lsout3が期待値E Lsi
n/Lsout より小さくなり第1のエコーキャンセ
ラ21の適応は停止されたままとなる。第2の制御手段
30は、第1の制御手段29により第1のエコーキャン
セラ21の適応が停止されてから一定時間後(第3のエ
コーキャンセラ23の収束時間の2倍程度)に、第2の
スイッチ25をc側に倒し、送信出力Soutとして第
1のエコーキャンセラ21の出力Sout1を選択する
ように制御する。第1のエコーキャンセラ21は第1の
制御手段29によりダブルトークが起こった初期に適応
を停止しているため、直接音や初期反射音などのエネル
ギーレベルの高いエコーはほぼ消去されている。[0021] Furthermore, in the case of a double talk state in which the near-end speaker and the far-end speaker utter simultaneously, the first and second echo cancellers 21 and 22 cannot correctly estimate the echo path, so if adaptation continues, large distortions will occur. occurs. Therefore, the first and second echo cancellers 21 connected in cascade,
22 (hereinafter referred to as a first echo cancellation amount) is detected by a first echo cancellation amount detection means 26. The amount of echo cancellation is determined by converting the transmission input signal level Lsin (detected by integrating the absolute value of the transmission input using a fixed time constant) to the output signal level Lsout2 of the second echo canceller 22 (same as the transmission input signal level). It is calculated by dividing by The expected value calculating means 28 calculates the expected value E of the echo cancellation amount Lsin/Lsout2 so as not to exceed the convergence speed of the echo canceller.
Lsin/Lsout is calculated, and the first echo cancellation amount Lsin/Lsout2 is the expected value E Lsin/Ls
If it becomes smaller than out, the first control means 29
By determining that it is double talk and stopping the adaptation of the first echo canceller 21 (adp signal in FIG. 1), it is possible to prevent the occurrence of distortion due to double talk. The first control means 29 turns the first switch 24 to the b side, connects the third echo canceller 23 to the first echo canceller 21, turns the second switch 25 to the e side, and connects the third echo canceller 23 to the e side. Output Sout3 of echo canceller 23
is output from the transmission output terminal 34 as the transmission output Sout. At this time, the operation of the second echo canceller 22 is stopped by the first control means 29. The second control means 30 controls the amount of echo cancellation Lsin/Lsou detected by the second echo cancellation amount detection means 27 by the first and third echo cancellers 21 and 23 connected in cascade.
t3 (hereinafter referred to as the second echo cancellation amount) and the expected value E Lsin/Lsou calculated by the expected value calculating means 28
Compare with t. In the double talk state, the third echo canceller 23 cannot converge, so the second echo cancellation amount Lsin/Lsout3 is equal to the expected value E Lsi
n/Lsout, and the adaptation of the first echo canceller 21 remains stopped. The second control means 30 controls the second echo canceller 21 after a certain period of time (approximately twice the convergence time of the third echo canceller 23) after the first control means 29 stops adapting the first echo canceller 21. The switch 25 is turned to the c side to control the output Sout1 of the first echo canceller 21 to be selected as the transmission output Sout. Since the first echo canceller 21 stops adaptation by the first control means 29 at the initial stage when double talk occurs, echoes with a high energy level such as direct sound and early reflected sound are almost eliminated.
【0022】次に、エコー経路に変動が生じたときの動
作について説明する。エコー経路に変動が生じても、第
1および第2のエコーキャンセラ21、22は即座に新
しいエコー経路特性を推定できないため、第1のエコー
消去量Lsin/Lsout2が小さくなる。エコー経
路の変動で大きくエコー消去量が劣化するのは直接波、
初期反射波部分でのエコー打ち消し量の劣化が生じてい
るときである。
そこで、第1のエコー消去量Lsin/Lsout2が
、期待値算出手段28で算出した期待値E Lsin/
Lsout より小さくなった場合、ダブルトーク状態
と同様、第1の制御手段29が第1のエコーキャンセラ
21の適応を停止し、第1のスイッチ24をb側に倒し
、第3のエコーキャンセラ23を第1のエコーキャンセ
ラ21に従属接続する。第3のエコーキャンセラ23は
第1のエコーキャンセラ21で消去できなかったエコー
経路の変動分を打ち消す。第2の消去量検出手段27で
検出される。第2のエコー消去量Lsin/Lsout
3が急速に大きくなり、これが期待値E Lsin/L
sout より大きくなると、第2の制御手段30は期
待値算出手段28に対し、算出される期待値ELsin
/Lsout を小さくするように制御するとともに第
1のスイッチ24をa側、第2のスイッチ25をd側に
倒すように制御する。第1のスイッチ24がa側、第2
のスイッチ25がd側に倒れている状態は、第1および
第2のエコーキャンセラ21、22が従属接続され、送
信出力として第2のエコーキャンセラ22の出力が選択
されている状態で遅延時間0〜T2までのエコーが消去
されている。Next, the operation when a change occurs in the echo path will be explained. Even if a change occurs in the echo path, the first and second echo cancellers 21 and 22 cannot immediately estimate new echo path characteristics, so the first echo cancellation amount Lsin/Lsout2 becomes small. It is the direct wave that causes the echo cancellation amount to deteriorate significantly due to changes in the echo path.
This is when the amount of echo cancellation in the initial reflected wave portion is degraded. Therefore, the first echo cancellation amount Lsin/Lsout2 is equal to the expected value E Lsin/Lsout2 calculated by the expected value calculation means 28.
When it becomes smaller than Lsout, the first control means 29 stops adapting the first echo canceller 21, turns the first switch 24 to the b side, and turns on the third echo canceller 23, similar to the double talk state. It is cascade-connected to the first echo canceller 21 . The third echo canceller 23 cancels the variation in the echo path that could not be canceled by the first echo canceller 21. It is detected by the second erasure amount detection means 27. Second echo cancellation amount Lsin/Lsout
3 increases rapidly, and this is the expected value E Lsin/L
When the expected value ELsin becomes larger than soout, the second control means 30 instructs the expected value calculating means 28 to
/Lsout is controlled to be small, and the first switch 24 is controlled to be turned to the a side, and the second switch 25 is controlled to be turned to the d side. The first switch 24 is on the a side, the second
When the switch 25 is turned to the d side, the first and second echo cancellers 21 and 22 are connected in a subordinate manner, and the output of the second echo canceller 22 is selected as the transmission output, and the delay time is 0. The echoes up to T2 have been erased.
【0023】以上のように第1の実施例によれば、エネ
ルギーレベルの高く遅延時間の短いエコーを第1のエコ
ーキャンセラ21で消去し、多次反射、残響などによる
比較的エネルギーレベルの低く、遅延時間の長い(T1
〜T2)エコーを第2のエコーキャンセラ22で消去す
る。遠端話者だけが発生している状態では、第1のスイ
ッチ24により第2のエコーキャンセラ22を第1のエ
コーキャンセラ21に従属接続し、第2のスイッチ25
により第2のエコーキャンセラの出力を送信出力に選択
することにより遅延時間0からT2までの遅れのエコー
を消去することができる。また、ダブルトークが発生す
ると、第1のエコー消去量検出手段26により検出され
る第1および第2のエコーキャンセラ21、22による
エコー消去量が、期待値算出手段28により算出される
期待値より小さくなり、第1の制御手段29でダブルト
ークであると判定して適応を停止し、ダブルトークによ
る歪の発生を防止できる。このとき、第1のスイッチ2
4により第1のエコーキャンセラ21に第3のエコーキ
ャンセラ23が従属接続されているが、第2の制御手段
30により一定時間後(エコーキャンセラの収束時間×
2程度)に、第2のスイッチ25が送信出力を第3のエ
コーキャンセラ23の出力から第1のエコーキャンセラ
21の出力に切り換えることにより、第3のエコーキャ
ンセラ23によって発生する歪は僅かの時間で防止でき
る。さらに、エコー経路の変動に対しては、第1の制御
手段29が第1のエコーキャンセラ21の適応が停止し
たとき、第1のスイッチ24により第3のエコーキャン
セラ23を第1のエコーキャンセラ21に従属接続し、
第1のエコーキャンセラ21で消去できなかったエコー
経路の変動分の直接音と初期反射音を第3のエコーキャ
ンセラ23により打ち消すことができる。このことによ
り、エコー経路の変化に対して、即追従することができ
る。そして、第2のエコー消去量検出手段27で検出さ
れる第1および第3のエコーキャンセラ21、23によ
る第2のエコー消去量が大きくなり、期待値算出手段2
8により算出した期待値より大きくなると、前述の遠端
話者だけの状態に戻り、第1および第2のエコーキャン
セラ21、22により大きなエコー消去量が得られる。
以上のようにして、エコー経路の変化に即座に追従でき
かつダブルトーク状態でも殆ど歪を生じることがない高
性能の反響抑圧が行えることになる。さらに、第2およ
び第3のエコーキャンセラ22、23は同時に動作する
ことがないため、従来のエコーキャンセラ1台分と同等
のハードウェア規模で実現することができる。As described above, according to the first embodiment, echoes with high energy levels and short delay times are canceled by the first echo canceller 21, and echoes with relatively low energy levels due to multiple reflections, reverberations, etc. Long delay time (T1
~T2) The echo is canceled by the second echo canceller 22. In a state where only the far end speaker is generated, the first switch 24 connects the second echo canceller 22 to the first echo canceller 21, and the second switch 25
By selecting the output of the second echo canceller as the transmission output, it is possible to cancel the delayed echo from delay time 0 to T2. Furthermore, when double talk occurs, the amount of echo cancellation by the first and second echo cancellers 21 and 22 detected by the first echo cancellation amount detection means 26 is greater than the expected value calculated by the expected value calculation means 28. Then, the first control means 29 determines that it is double talk and stops adaptation, thereby preventing the occurrence of distortion due to double talk. At this time, the first switch 2
4, the third echo canceller 23 is connected to the first echo canceller 21 in a subordinate manner.
2), the second switch 25 switches the transmission output from the output of the third echo canceller 23 to the output of the first echo canceller 21, so that the distortion generated by the third echo canceler 23 is suppressed for a short time. This can be prevented. Furthermore, in response to variations in the echo path, the first control means 29 causes the first switch 24 to switch the third echo canceler 23 from the first echo canceller 21 when the adaptation of the first echo canceller 21 is stopped. connected subordinately to
The third echo canceller 23 can cancel the direct sound and early reflected sound corresponding to the variation in the echo path that could not be canceled by the first echo canceller 21 . This makes it possible to immediately follow changes in the echo path. Then, the second echo cancellation amount by the first and third echo cancellers 21 and 23 detected by the second echo cancellation amount detection means 27 increases, and the expected value calculation means 2
When the value exceeds the expected value calculated in step 8, the state returns to the state where only the far-end speaker is involved, and a large amount of echo cancellation is obtained by the first and second echo cancellers 21 and 22. As described above, it is possible to perform high-performance echo suppression that can immediately follow changes in the echo path and generate almost no distortion even in a double talk state. Furthermore, since the second and third echo cancellers 22 and 23 do not operate simultaneously, they can be realized with the same hardware scale as one conventional echo canceller.
【0024】図3は本発明の第2の実施例の反響消去装
置の構成を示すブロック図である。図3において、第1
の実施例と異なるのは、インパルス応答加算手段41を
第1および第2のエコーキャンセラ21、23、第2の
制御手段30に接続して設け、第2の制御手段30で制
御する点である。インパルス応答加算手段41は第1の
エコーキャンセラ21のインパルス応答に第2のエコー
キャンセラ22のインパルス応答を加算して第1および
第2のエコーキャンセラ21、22の新しいインパルス
応答として第1のエコーキャンセラ21に転送するよう
に構成されている。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an echo canceling device according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the first
This embodiment differs from the embodiment in that an impulse response addition means 41 is connected to the first and second echo cancellers 21 and 23 and the second control means 30, and is controlled by the second control means 30. . The impulse response addition means 41 adds the impulse response of the second echo canceller 22 to the impulse response of the first echo canceller 21 and generates a new impulse response of the first echo canceller 21 and the second echo canceller 22. 21.
【0025】以上のように構成された反響消去装置につ
いて、以下その動作を説明する。なお、遠端話者だけが
発声している状態、およびダブルトーク状態での動作は
第1の実施例と同様である。The operation of the echo canceling device constructed as above will be explained below. Note that the operation in a state where only the far end speaker is speaking and in a double talk state is the same as in the first embodiment.
【0026】以下、エコー経路に変動が生じたときの動
作について説明する。エコー経路に変動が生じても、第
1および第2のエコーキャンセラ21、22は即座に新
しいエコー経路特性を推定できないため、第1のエコー
消去量Lsin/Lsout2が小さくなる。エコー経
路の変動で大きくエコー消去量が劣化するのは直接波、
初期反射波部分でのエコー打ち消し量の劣化が生じてい
るときである。
そこで、第1のエコー消去量Lsin/Lsout2が
、期待値算出手段28で算出した期待値E Lsin/
Lsout より小さくなった場合、第1の制御手段2
9が第1のエコーキャンセラ21の適応を停止し、第1
のスイッチ24をb側に倒し、第3のエコーキャンセラ
23を第1のエコーキャンセラ21に従属接続し、第1
のエコーキャンセラ21で消去できなかったエコー経路
の変動分を打ち消す。以上の動作は、第1の実施例と同
様である。第2の消去量検出手段27で検出される第2
のエコー消去量Lsin/Lsout3が急速に大きく
なり、これが期待値E Lsin/Lsout より大
きくなると、第2の制御手段30は第1のスイッチ24
をa側、第2のスイッチ25をd側に倒すように制御す
る。さらに、インパルス応答加算手段41に対し、第1
のエコーキャンセラ21のインパルス応答列(h10,
h11,・・・・,h1M)と第3のエコーキャンセラ
23のインパルス応答列(h30,h31,・・・・,
h3N)の対応する要素を加算し(h10+h30,h
11+h31,・・・・,h1M+h3N)、第1のエ
コーキャンセラ21の新しいインパルス応答列として第
1のエコーキャンセラ21に転送する。これにより、第
3のエコーキャンセラ23で求めたエコー経路のインパ
ルス応答が第1のエコーキャンセラ21に加算されてい
るため、第1のエコーキャンセラ21により直接音や、
初期反射音は十分消去され、第1の実施例に比較して、
第2のスイッチ25がd側に切り替わり、第2のエコー
キャンセラ22の出力Sout2を送信出力Soutと
して選択し、一時的なエコー打ち消しの劣化は起こらな
い。The operation when a change occurs in the echo path will be explained below. Even if a change occurs in the echo path, the first and second echo cancellers 21 and 22 cannot immediately estimate new echo path characteristics, so the first echo cancellation amount Lsin/Lsout2 becomes small. It is the direct wave that causes the echo cancellation amount to deteriorate significantly due to changes in the echo path.
This is when the amount of echo cancellation in the initial reflected wave portion is degraded. Therefore, the first echo cancellation amount Lsin/Lsout2 is equal to the expected value E Lsin/Lsout2 calculated by the expected value calculation means 28.
If it becomes smaller than Lsout, the first control means 2
9 stops the adaptation of the first echo canceller 21 and the first
switch 24 to the b side, the third echo canceller 23 is subordinately connected to the first echo canceller 21, and the first
To cancel variations in the echo path that cannot be canceled by the echo canceller 21. The above operation is similar to the first embodiment. The second amount detected by the second erasure amount detection means 27
When the echo cancellation amount Lsin/Lsout3 rapidly increases and becomes larger than the expected value E Lsin/Lsout , the second control means 30 controls the first switch 24
is controlled to be turned to the a side and the second switch 25 is turned to the d side. Furthermore, the first
The impulse response train of the echo canceller 21 (h10,
h11,..., h1M) and the impulse response sequence of the third echo canceller 23 (h30, h31,...,
h3N) and add the corresponding elements of (h10+h30, h
11+h31, . As a result, since the impulse response of the echo path obtained by the third echo canceller 23 is added to the first echo canceller 21, the direct sound,
The early reflected sound is sufficiently eliminated, and compared to the first embodiment,
The second switch 25 is switched to the d side, and the output Sout2 of the second echo canceller 22 is selected as the transmission output Sout, so that no temporary deterioration of echo cancellation occurs.
【0027】以上のように第2の実施例では、エコー経
路が変動した場合、インパルス応答加算手段41により
、第3のエコーキャンセラ23によりエコーが消去され
、第3のエコーキャンセラ23の推定したインパルス応
答を第1のエコーキャンセラ21の推定したインパルス
応答に加算することにより、第2のスイッチ25が送信
出力を第3のエコーキャンセラ23から、第2のエコー
キャンセラ22の出力に切り替えたときに、エコーが増
加することを防止することができる。As described above, in the second embodiment, when the echo path fluctuates, the impulse response adding means 41 cancels the echo by the third echo canceller 23, and the impulse estimated by the third echo canceller 23 By adding the response to the estimated impulse response of the first echo canceller 21, when the second switch 25 switches the transmission output from the third echo canceler 23 to the output of the second echo canceller 22, It is possible to prevent an increase in echoes.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エコー経
路の変化に即座に追従することができ、かつ、ダブルト
ーク状態でもほとんど歪を生じることがない高性能の反
響抑圧を行うことができるものである。しかも、第2、
第3のエコーキャンセラは同時に動作することがないた
め、従来のエコーキャンセラ1台分と同等のハードウェ
ア規模で上記効果を実現することができるものである。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, it is possible to perform high-performance echo suppression that can immediately follow changes in the echo path and that causes almost no distortion even in double talk conditions. It is possible. Moreover, the second
Since the third echo canceller does not operate simultaneously, the above effect can be achieved with the same hardware scale as one conventional echo canceller.
【図1】本発明の第1の実施例の反響消去装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an echo canceling device according to a first embodiment of the present invention.
【図2】音響、回線エコー経路のインパルス応答例を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of an impulse response of acoustic and line echo paths.
【図3】本発明の第2の実施例の反響消去装置の構成を
示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of an echo canceling device according to a second embodiment of the present invention.
【図4】従来の反響消去装置の構成を示すブロック図で
ある。FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a conventional echo canceller.
21 第1のエコーキャンセラ 22 第2のエコーキャンセラ 23 第3のエコーキャンセラ 24 第1のスイッチ 25 第2のスイッチ 26 第1のエコー消去量検出手段 27 第2のエコー消去量検出手段 28 期待値算出手段 29 第1の制御手段 30 第2の制御手段 33 送信入力端子 34 送信出力端子 41 インパルス応答加算器 21 First echo canceller 22 Second echo canceller 23 Third echo canceller 24 First switch 25 Second switch 26 First echo cancellation amount detection means 27 Second echo cancellation amount detection means 28 Expected value calculation means 29 First control means 30 Second control means 33 Transmission input terminal 34 Transmission output terminal 41 Impulse response adder
Claims (2)
れのエコーを消去する第1のエコーキャンセラと、前記
遅延時間T1から遅延時間T2までの遅れのエコーを消
去する第2のエコーキャンセラと、前記遅延時間0から
前記遅延時間T2−前記遅延時間T1までの遅れのエコ
ーを消去する第3のエコーキャンセラと、前記第1のエ
コーキャンセラに前記第2もしくは第3のエコーキャン
セラを従属接続するように切り換える第1のスイッチと
、送信出力として前記第1、第2および第3のエコーキ
ャンセラのうちいずれかの出力を選択するように切り換
える第2のスイッチと、送信入力信号レベルと第2のエ
コーキャンセラの送信出力信号レベルの比である第1の
エコー消去量を検出する第1のエコー消去量検出手段と
、前記送信入力信号レベルと前記第3のエコーキャンセ
ラの送信出力信号レベルの比である第2のエコー消去量
を算出する第2のエコー消去量検出手段と、前記第1の
エコー消去量からエコー消去量の期待値を算出する期待
値算出手段と、前記第1のエコー消去量と前記期待値算
出手段で算出された期待値を比較し、前記第1のエコー
消去量が前記期待値より小さいとき前記第1のエコーキ
ャンセラの適応および前記第2のエコーキャンセラの動
作を停止させるとともに前記第1のスイッチにより前記
第3のエコーキャンセラを前記第1のエコーキャンセラ
に従属接続して適応動作させ、前記第2のスイッチによ
り前記第3のエコーキャンセラの出力を送信出力として
選択し、また、前記第1のエコー消去量が期待値より大
きいときには、前記第1および第2のエコーキャンセラ
の適応を行い、前記第1のスイッチにより前記第2のエ
コーキャンセラを前記第1のエコーキャンセラに従属接
続し、前記第2のスイッチにより前記第2のエコーキャ
ンセラの出力を送信出力とするとともに、前記第3のエ
コーキャンセラの動作を停止するように制御する第1の
制御手段と、前記第1の制御手段が前記第2のエコーキ
ャンセラの動作を停止させたとき、前記第2のエコー消
去量と期待値を比較し、前記第2のエコー消去量が前記
期待値より大きくなったときに、前記期待値算出手段に
対して前記期待値を急速に下げ、前記第1のスイッチに
より前記第2のエコーキャンセラを前記第1のエコーキ
ャンセラに従属接続させ、前記第2のスイッチにより前
記第2のエコーキャンセラの出力を選択するように制御
し、また前記第2のエコー消去量が前記期待値より小さ
いときには、前記第2のスイッチにより一定時間の間、
前記第3のエコーキャンセラの出力を送信出力とした後
、前記第1のエコーキャンセラの出力を送信出力に切り
換えるように制御する第2の制御手段とを備えた反響消
去装置。1. A first echo canceller that cancels delayed echoes from delay time 0 to delay time T1; and a second echo canceller that cancels delayed echoes from delay time T1 to delay time T2. a third echo canceller that cancels echoes delayed from the delay time 0 to the delay time T2 - the delay time T1, and the second or third echo canceller is connected in a subordinate manner to the first echo canceller. a first switch configured to select one of the outputs of the first, second, and third echo cancellers as a transmission output; a first echo cancellation amount detection means for detecting a first echo cancellation amount that is a ratio of a transmission output signal level of the canceller, and a ratio of the transmission input signal level to the transmission output signal level of the third echo canceller; a second echo cancellation amount detection means for calculating a second echo cancellation amount; an expected value calculation means for calculating an expected value of the echo cancellation amount from the first echo cancellation amount; Comparing the expected values calculated by the expected value calculating means, and stopping the adaptation of the first echo canceller and the operation of the second echo canceller when the first echo cancellation amount is smaller than the expected value; The third echo canceller is cascaded to the first echo canceller for adaptive operation by the first switch, and the second switch selects the output of the third echo canceller as a transmission output; , when the first echo cancellation amount is larger than the expected value, the first and second echo cancellers are adapted, and the first switch makes the second echo canceller subordinate to the first echo canceller. a first control means which is connected to the second echo canceller and controls the output of the second echo canceller to be a transmission output by the second switch and to stop the operation of the third echo canceller; When the control means stops the operation of the second echo canceller, it compares the second echo cancellation amount with an expected value, and when the second echo cancellation amount becomes larger than the expected value, The expected value is rapidly lowered with respect to the expected value calculation means, the second echo canceller is connected to the first echo canceler by the first switch, and the second echo canceller is connected by the second switch to the second echo canceller. The output of the canceller is controlled to be selected, and when the second echo cancellation amount is smaller than the expected value, the second switch is used to control the output for a certain period of time.
and second control means for controlling the output of the first echo canceller to be switched to the transmission output after setting the output of the third echo canceller to the transmission output.
れのエコーを消去する第1のエコーキャンセラと、前記
遅延時間T1から遅延時間T2までの遅れのエコーを消
去する第2のエコーキャンセラと、前記遅延時間0から
前記遅延時間T2−前記遅延時間T1までの遅れのエコ
ーを消去する第3のエコーキャンセラと、前記第1のエ
コーキャンセラに前記第2もしくは第3のエコーキャン
セラを従属接続するように切り換える第1のスイッチと
、送信出力として前記第1、第2および第3のエコーキ
ャンセラのうちいずれかの出力を選択するように切り換
える第2のスイッチと、送信入力信号レベルと前記第2
のエコーキャンセラの送信出力信号レベルの比である第
1のエコー消去量を検出する第1のエコー消去量検出手
段と、前記送信入力信号レベルと前記第3のエコーキャ
ンセラの送信出力信号レベルの比である第2のエコー消
去量を算出する第2のエコー消去量検出手段と、前記第
1のエコー消去量からエコー消去量の期待値を算出する
期待値算出手段と、前記第1のエコー消去量と前記期待
値算出手段で算出した期待値を比較し、前記第1のエコ
ー消去量が前記期待値より小さいとき、前記第1のエコ
ーキャンセラの適応および前記第2のエコーキャンセラ
の動作を停止させるとともに前記第1のスイッチにより
前記第3のエコーキャンセラを前記第1のエコーキャン
セラに従属接続して適応動作させ、前記第2のスイッチ
により前記第3のエコーキャンセラの出力を送信出力と
して選択し、また、前記第1のエコー消去量が前記期待
値より大きいときには前記第1および第2のエコーキャ
ンセラの適応を行い前記第1のスイッチにより前記第2
のエコーキャンセラを前記第1のエコーキャンセラに従
属接続し、前記第2のスイッチにより前記第2のエコー
キャンセラの出力を送信出力とするとともに前記第3の
エコーキャンセラの動作を停止するように制御する第1
の制御手段と、前記第1のエコーキャンセラのインパル
ス応答に前記第2のエコーキャンセラのインパルス応答
を加算して前記第1のエコーキャンセラに転送するイン
パルス応答加算手段と、前記第1の制御手段が前記第2
のエコーキャンセラの動作を停止したとき、前記第2の
エコー消去量と期待値を比較し、前記第2のエコー消去
量が前記期待値より大きくなったときに、前記期待値算
出手段に対して前記期待値を急速に下げ、前記インパル
ス応答加算手段を動作させ、さらに、前記第1のスイッ
チにより前記第2のエコーキャンセラを前記第1のエコ
ーキャンセラに従属接続させ、前記第2のスイッチによ
り前記第2のエコーキャンセラの出力を選択するように
制御し、また、第2のエコー消去量が前記期待値より小
さいときには、前記第2のスイッチにより一定時間の間
、前記第3のエコーキャンセラの出力を送信出力とした
後、前記第1のエコーキャンセラの出力を送信出力に切
り換えるように制御する第2の制御手段とを備えた反響
消去装置。2. A first echo canceller that cancels delayed echoes from delay time 0 to delay time T1; and a second echo canceller that cancels delayed echoes from delay time T1 to delay time T2. a third echo canceller that cancels echoes delayed from the delay time 0 to the delay time T2 - the delay time T1, and the second or third echo canceller is connected in a subordinate manner to the first echo canceller. a first switch configured to select one of the outputs of the first, second, and third echo cancellers as a transmission output;
a first echo cancellation amount detection means for detecting a first echo cancellation amount that is a ratio of a transmission output signal level of the echo canceller; and a ratio of the transmission input signal level to the transmission output signal level of the third echo canceller. second echo cancellation amount detection means for calculating a second echo cancellation amount, expected value calculation means for calculating an expected value of the echo cancellation amount from the first echo cancellation amount; and the expected value calculated by the expected value calculation means, and when the first echo cancellation amount is smaller than the expected value, the adaptation of the first echo canceller and the operation of the second echo canceller are stopped. and the third echo canceller is slave-connected to the first echo canceller by the first switch for adaptive operation, and the second switch selects the output of the third echo canceller as a transmission output. Further, when the first echo cancellation amount is larger than the expected value, the first and second echo cancellers are adapted and the first switch cancels the second echo canceller.
an echo canceller is connected in a subordinate manner to the first echo canceller, and the second switch controls the output of the second echo canceller to be used as a transmission output and to stop the operation of the third echo canceller. 1st
a control means, an impulse response addition means for adding an impulse response of the second echo canceller to an impulse response of the first echo canceller and transmitting the result to the first echo canceller, and the first control means. Said second
When the operation of the echo canceller is stopped, the second echo cancellation amount and the expected value are compared, and when the second echo cancellation amount becomes larger than the expected value, the expected value calculating means The expected value is rapidly lowered, the impulse response adding means is operated, the second echo canceller is cascade-connected to the first echo canceler by the first switch, and the second echo canceller is connected by the second switch to the first echo canceller. The output of the second echo canceller is controlled to be selected, and when the second echo cancellation amount is smaller than the expected value, the output of the third echo canceller is controlled by the second switch for a certain period of time. and second control means for controlling the output of the first echo canceller to be switched to the transmission output after setting the output to the transmission output.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP881891A JPH04252524A (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | Echo canceller |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP881891A JPH04252524A (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | Echo canceller |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04252524A true JPH04252524A (en) | 1992-09-08 |
Family
ID=11703393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP881891A Pending JPH04252524A (en) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | Echo canceller |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04252524A (en) |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP881891A patent/JPH04252524A/en active Pending
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