[go: up one dir, main page]

JPH09116469A - Echo noise cancellor and echo noise canceling method - Google Patents

Echo noise cancellor and echo noise canceling method

Info

Publication number
JPH09116469A
JPH09116469A JP26862895A JP26862895A JPH09116469A JP H09116469 A JPH09116469 A JP H09116469A JP 26862895 A JP26862895 A JP 26862895A JP 26862895 A JP26862895 A JP 26862895A JP H09116469 A JPH09116469 A JP H09116469A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
echo
power
signal
noise
ambient noise
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP26862895A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2861888B2 (en
Inventor
Yoshihiro Ono
芳浩 小野
Shigeru Ono
茂 小野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP26862895A priority Critical patent/JP2861888B2/en
Publication of JPH09116469A publication Critical patent/JPH09116469A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2861888B2 publication Critical patent/JP2861888B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an echo noise cancellor and an echo noise canceling method, by which satisfactory call quality can be maintained even under an environment where surrounding noise exists, by reducing the level of a second line in accordance with the power of a reference input signal and the power of surrounding noise. SOLUTION: An adaptive filter 100 operates in such a way that a step size decision circuit 101 generates pseudo echo 3 in accordance with a step size which is decided based on the outputs of a reference input signal power estimation circuit (RPE) 101 and a surrounding noise power estimation circuit (NPE) 103, and a residual signal in a subtracter 104 with a signal by echo 2 from a microphone 12 and surrounding noise 5 becomes a minimum. Furthermore, a multiplier 301 suppresses the output of the subtracter 104 in accordance with a gain coefficient which a gain coefficient decision circuit 300 decides based on the outputs of RPE 101 and NPE 103. Thus, the influence of echo 2 and surrounding noise 5, which cannot be canceled only by the adaptive filter 100, is suppressed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、映像や音声で遠く
離れた会議室を結ぶ遠隔会議システムやハンズフリー電
話における音響結合で生ずるエコーおよびノイズを消去
するエコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消
去方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an echo noise canceller and an echo noise canceling method for canceling echo and noise generated by acoustic coupling in a teleconferencing system or a hands-free telephone that connects a conference room far away by video and audio. .

【0002】[0002]

【従来の技術】遠隔会議システムでは、双方向の音声伝
送を行うために同一の部屋にマイクロホンとスピーカが
配置される。そのため、参加者の声は、マイクロホンか
ら伝送路を通り、遠端会議室のスピーカからその遠端会
議室に設けられているマイクロホンにまわり込み、再び
伝送路を通って帰ってくることとなる。このとき、帰っ
てくる音声には時間の遅れが生じ、エコーとなって聞こ
えるという音響結合によるエコーが発生する。このよう
な現象は、受話器を手に持つことなく会話ができるハン
ズフリー電話においても起こる。
2. Description of the Related Art In a teleconferencing system, a microphone and a speaker are arranged in the same room for bidirectional audio transmission. Therefore, the voices of the participants pass through the transmission path from the microphone, sneak into the microphone provided in the far-end conference room from the speaker of the far-end conference room, and return through the transmission path again. At this time, the returning voice is delayed in time, and an echo due to acoustic coupling is generated, which is heard as an echo. Such a phenomenon also occurs in a hands-free telephone that can talk without holding the handset.

【0003】上記のような音響結合により生じるエコー
を消去するエコーキャンセラとして、例えば、電子情報
通信学会技術報告DSP95−23に開示される「参照
信号パワーと雑音パワーに基づく可変ステップサイズ確
率勾配アルゴリズム」を用いたものがある。このエコー
キャンセラの構成を図3に示す。
As an echo canceller for canceling the echo generated by the acoustic coupling as described above, for example, "Variable step size stochastic gradient algorithm based on reference signal power and noise power" disclosed in Technical Report DSP95-23 of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. There is one using. The structure of this echo canceller is shown in FIG.

【0004】第1の回線を介して受信された参照入力信
号1がスピーカ11により音声信号(音響信号)に変換
される系と、音声をマイクロホン12により電気信号に
変換し、これを出力信号として第2の回線上に送出する
系とからなる。スピーカ11にて変換された音声信号
は、エコーパス13を伝搬してマイク12に到達する。
この際、音響信号にエコー2が発生する。マイク12
は、そのエコー2が含まれた音響信号に周囲雑音5が加
えられたものを電気信号に変換し、これをマイク出力信
号6として出力する。
A system in which the reference input signal 1 received via the first line is converted into a voice signal (acoustic signal) by the speaker 11 and a voice is converted into an electric signal by the microphone 12, and this is used as an output signal. And a system for transmitting on the second line. The audio signal converted by the speaker 11 propagates through the echo path 13 and reaches the microphone 12.
At this time, echo 2 is generated in the acoustic signal. Microphone 12
Converts an acoustic signal including the echo 2 to which ambient noise 5 is added into an electric signal and outputs the electric signal as a microphone output signal 6.

【0005】エコーキャンセラ10は、参照入力信号1
を基にスピーカ11から出力された音響信号がマイク1
2にて受信される際の、エコー2の影響を取り除くもの
であって、その構成は、適応フィルタ100、参照入力
信号パワー推定回路101、ステップサイズ決定回路1
02、周囲雑音パワー推定回路103、および減算器1
04からなる。このエコーキャンセラ10には、受信側
入力端子201,受信側出力端子202,送信側入力端
子203,送信側出力端子204が設けられており、参
照入力信号1が受信側入力端子201を介して入力さ
れ、入力された参照入力信号1が受信側出力端子202
を介してスピーカ11へ出力され、マイク12から出力
されたマイク出力信号6が送信側入力端子203を介し
て入力され、後述する残差信号4が送信側出力端子20
4を介して出力される。
The echo canceller 10 has a reference input signal 1
The acoustic signal output from the speaker 11 based on the
2 is for removing the influence of the echo 2 at the time of being received at 2, and its configuration is the adaptive filter 100, the reference input signal power estimation circuit 101, the step size determination circuit 1
02, ambient noise power estimation circuit 103, and subtractor 1
04. The echo canceller 10 is provided with a receiving side input terminal 201, a receiving side output terminal 202, a transmitting side input terminal 203, and a transmitting side output terminal 204, and a reference input signal 1 is input via the receiving side input terminal 201. The received reference input signal 1 is input to the reception-side output terminal 202.
The microphone output signal 6 output from the microphone 12 and the microphone 12 is input via the transmission side input terminal 203, and the residual signal 4 described later is transmitted to the transmission side output terminal 20.
4 is output.

【0006】適応フィルタ100は、受信側入力端子2
01を介して入力された参照入力信号1とフィルタ係数
の畳み込み演算を行い、その結果を疑似エコー3として
周囲雑音パワー推定回路103および減算器104に供
給する。
The adaptive filter 100 has a receiving side input terminal 2
The reference input signal 1 input via 01 is subjected to a convolution operation of the filter coefficient, and the result is supplied to the ambient noise power estimation circuit 103 and the subtractor 104 as a pseudo echo 3.

【0007】減算器104は、マイク12から出力され
たマイク出力信号6から適応フィルタから供給された疑
似エコー3を差し引き、その減算結果を残差信号4とし
て出力する。この減算器104から出力された残差信号
4は、エコーキャンセラ100の出力信号とされるとと
もに、適応フィルタ100へ帰還され、さらには周囲雑
音パワー推定回路103へ供給されている。
The subtractor 104 subtracts the pseudo echo 3 supplied from the adaptive filter from the microphone output signal 6 output from the microphone 12, and outputs the subtraction result as the residual signal 4. The residual signal 4 output from the subtractor 104 is used as the output signal of the echo canceller 100, is fed back to the adaptive filter 100, and is further supplied to the ambient noise power estimation circuit 103.

【0008】周囲雑音パワー推定回路103は、供給さ
れた疑似エコー3および残差信号4を基に周囲雑音5の
パワーを推定し、推定結果(周囲雑音パワー9)をステ
ップサイズ決定回路102に供給する。
The ambient noise power estimation circuit 103 estimates the power of the ambient noise 5 based on the supplied pseudo echo 3 and residual signal 4 and supplies the estimation result (ambient noise power 9) to the step size determination circuit 102. To do.

【0009】参照入力信号パワー推定回路101は、受
信側入力端子201を介して入力された参照入力信号1
のパワーを推定し、推定結果(参照入力信号パワー8)
をステップサイズ決定回路102に供給する。
The reference input signal power estimation circuit 101 includes a reference input signal 1 input via a reception side input terminal 201.
Estimated power (estimated result) (reference input signal power 8)
Is supplied to the step size determination circuit 102.

【0010】ステップサイズ設定回路102は、供給さ
れた参照入力信号パワー8と周囲雑音パワー9を基に逐
次ステップサイズ7を決定し、これを適応フィルタ10
0へ供給する。
The step size setting circuit 102 sequentially determines a step size 7 on the basis of the supplied reference input signal power 8 and ambient noise power 9 and uses it to determine the adaptive filter 10.
0.

【0011】上述のように構成されるエコーキャンセラ
100では、適応フィルタ100が、入力された参照入
力信号1、ステップサイズ設定回路102から供給され
たステップサイズ7、および減算器102から帰還され
た誤差信号4を用いて、出力信号となる誤差信号4の二
乗平均値を最小とするようにフィルタ係数を更新する。
これにより、参照入力信号1を基にスピーカ11から出
力された音響信号がマイク12にて受信される際のエコ
ー2の影響がほぼ取り除かれる。
In the echo canceller 100 configured as described above, the adaptive filter 100 uses the input reference input signal 1, the step size 7 supplied from the step size setting circuit 102, and the error fed back from the subtractor 102. The signal 4 is used to update the filter coefficient so as to minimize the mean square value of the error signal 4 serving as the output signal.
As a result, the influence of the echo 2 when the acoustic signal output from the speaker 11 based on the reference input signal 1 is received by the microphone 12 is almost eliminated.

【0012】上記エコーキャンセラでは、適応フィルタ
100のフィルタ係数の攪乱が起こりにくいようにステ
ップサイズの制御がなされるため、残差信号4の二乗平
均値を最小にするように適応フィルタを設計するアルゴ
リズム(例えば、LMSアルゴリズム)の中で、最もよ
いエコー消去を実現し得るものの1つということができ
る。
In the echo canceller, the step size is controlled so that the filter coefficient of the adaptive filter 100 is not disturbed easily. Therefore, the algorithm for designing the adaptive filter so as to minimize the mean square value of the residual signal 4. It can be said to be one of the ones that can realize the best echo cancellation among (for example, the LMS algorithm).

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たエコーキャンセラでは、周囲雑音は消去されないた
め、周囲雑音が存在する環境では残差信号に周囲雑音が
含まれてしまう。このように残差信号に周囲雑音が含ま
れる場合は、周囲雑音レベル以上にエコーの消去を行う
ことができないため、周囲雑音とともに周囲雑音レベル
相当のエコーが残差信号に残留してしまう。この残差信
号はそのまま送信信号として送られるため、会話の際、
その残差信号に含まれる周囲雑音およびエコーは耳障り
なものとなり、通話品質が劣化するという問題がある。
However, since the above-mentioned echo canceller does not cancel the ambient noise, the residual signal includes the ambient noise in the environment in which the ambient noise exists. When ambient noise is included in the residual signal in this way, echoes cannot be canceled above the ambient noise level, so that an echo equivalent to the ambient noise level remains in the residual signal together with ambient noise. Since this residual signal is sent as it is as a transmission signal,
The ambient noise and the echo included in the residual signal are offensive to the ear, and there is a problem that the communication quality deteriorates.

【0014】本発明の目的は、上記問題を解決し、周囲
雑音が存在する環境下においても良好な通話品質を維持
することができるエコー・ノイズキャンセラおよびエコ
ー・ノイズ消去方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide an echo noise canceller and an echo noise canceling method which can solve the above problems and maintain good speech quality even in an environment where ambient noise exists.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のエコー・ノイズ
キャンセラは、第1の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第2の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号および周囲雑音が前記マイ
クロホンにて受信されて第2の回線上に送出される際の
エコーおよび雑音を消去するエコー・ノイズキャンセラ
であって、供給されたステップサイズを基に前記参照入
力信号から疑似エコーを生成する適応フィルタと、前記
マイクロホンの出力から前記適応フィルタにて生成され
た疑似エコーを差し引いて残差信号を出力する減算器
と、前記参照入力信号のパワーを推定する参照入力信号
パワー推定回路と、前記適応フィルタにて生成された疑
似エコーおよび前記減算器から出力された残差信号を基
に、前記マイクロホンにて受信された周囲雑音のパワー
を推定する周囲雑音パワー推定回路と、前記参照入力信
号のパワーおよび周囲雑音のパワーを基にステップサイ
ズを決定し、これを前記適応フィルタへ供給するステッ
プサイズ決定回路と、前記参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じて、前記第2の回線のレベルを
下げて前記減算器から出力された残差信号に含まれるエ
コーおよび周囲雑音を抑圧するエコー・雑音抑圧手段
と、を有することを特徴とする。
The echo noise canceller of the present invention is a system in which a reference input signal received via a first line is converted into an audio signal by a speaker, and an audio signal is converted into an electric signal by a microphone. And a system for sending this as an output signal to the second line, when the voice signal and ambient noise output from the speaker are received by the microphone and sent to the second line. An echo noise canceller for canceling the echo and noise of the adaptive filter for generating a pseudo echo from the reference input signal based on the supplied step size, and a pseudo filter generated by the adaptive filter from the output of the microphone. A subtractor for subtracting the echo and outputting a residual signal, a reference input signal power estimation circuit for estimating the power of the reference input signal, An ambient noise power estimation circuit for estimating the power of ambient noise received by the microphone, based on the pseudo echo generated by the adaptive filter and the residual signal output from the subtractor, and the reference input signal. Step size determination circuit that determines a step size based on the power of the reference signal and ambient noise, and a step size determination circuit that supplies the step size to the adaptive filter, and the second line according to the power of the reference input signal and the power of ambient noise. And an echo / noise suppressing means for suppressing the echo and the ambient noise included in the residual signal output from the subtractor by reducing the level of.

【0016】上記エコー・ノイズキャンセラにおいて、
エコー・雑音抑圧手段は、参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じてゲイン係数を決定するゲイン
係数決定回路と、減算器から出力された残差信号に前記
ゲイン係数を乗じ、これを第2の回線上に送出される出
力信号として出力する乗算器とから構成され、前記ゲイ
ン係数決定回路が、周囲雑音のパワーが小さいとき、ま
たは参照入力信号のパワーが大きいときはゲイン係数を
小さくし、周囲雑音のパワーが大きいとき、または参照
入力信号のパワーが小さいときはゲイン係数を大きくす
るようにゲイン係数を決定するものであってもよい。
In the above echo / noise canceller,
The echo / noise suppressing means multiplies the residual coefficient output from the subtracter by the gain coefficient determining circuit that determines the gain coefficient according to the power of the reference input signal and the power of the ambient noise, and the gain coefficient. And a multiplier that outputs as an output signal transmitted on the second line, the gain coefficient determining circuit reduces the gain coefficient when the power of ambient noise is low or when the power of the reference input signal is high. Alternatively, the gain coefficient may be determined such that the gain coefficient is increased when the ambient noise power is high or the reference input signal power is low.

【0017】本発明のエコー・ノイズ消去方法は、第1
の回線を介して受信された参照入力信号がスピーカによ
り音声信号に変換される系と、音声をマイクロホンによ
り電気信号に変換し、これを出力信号として第2の回線
上に送出する系とを有し、前記スピーカから出力された
音声信号が周囲雑音とともに前記マイクロホンにて受信
されて回線上に送出されるエコーおよび雑音を消去する
エコー・ノイズ消去方法であって、前記参照入力信号を
適応フィルタで処理して疑似エコーを生成し、これを前
記マイクロホンの出力から差し引いて残差信号を求める
ステップと、前記参照入力信号のパワー推定値および前
記周囲雑音のパワー推定値を基に求められたステップサ
イズを用いて前記残差信号を最小とするように前記適応
フィルタの係数を修正して前記エコーを消去するステッ
プと、前記参照入力信号のパワー推定値および前記周囲
雑音のパワー推定値に応じて、前記第2の回線のレベル
を下げて前記エコーを消去するステップにて消去できな
いエコーおよび周囲雑音を抑圧するステップと、を有す
ることを特徴とする。
The echo noise canceling method of the present invention is a first method.
There is a system in which the reference input signal received via the line is converted into an audio signal by the speaker, and a system in which the voice is converted into an electric signal by the microphone and is sent as an output signal to the second line. A method of canceling echo and noise in which the voice signal output from the speaker is received by the microphone together with ambient noise and sent out on the line, and the reference input signal is filtered by an adaptive filter. Processing to generate a pseudo echo, subtracting this from the output of the microphone to obtain a residual signal, and a step size determined based on the power estimate of the reference input signal and the power estimate of the ambient noise. To correct the coefficients of the adaptive filter so as to minimize the residual signal to cancel the echo, and the reference input. Suppressing the echo and ambient noise that cannot be canceled in the step of canceling the echo by lowering the level of the second line according to the power estimation value of the signal and the power estimation value of the ambient noise. Is characterized by.

【0018】<作用>上述のように構成される本発明の
エコー・ノイズキャンセラおよびエコー・ノイズ消去方
法では、適応フィルタによるエコーの消去だけでは消去
しきれないエコーおよび周囲雑音の影響は、第2の回線
のレベルを下げることにより抑圧されるので、そのエコ
ーおよび周囲雑音が遠端話者(電話回線を介して接続さ
れる遠端の話者)に聞こえて耳障りとなることはない。
また、遠端話者からの音声の受信やマイクロホンにおけ
る近端話者による音声の入力は、参照入力信号のパワー
および周囲雑音のパワーを基に推定することが可能であ
り、本発明では、第2の回線のレベルは参照入力信号の
パワーおよび周囲雑音のパワーに応じて下げられるの
で、近端話者の音声が抑圧されたり、遠端話者からの音
声が受信された際に周囲雑音が抑圧されなかったりする
ことはない。
<Operation> In the echo noise canceller and the echo noise canceling method of the present invention configured as described above, the influence of the echo and the ambient noise which cannot be canceled only by canceling the echo by the adaptive filter has a second effect. Since the echo and ambient noise are suppressed by lowering the level of the line, the echo and ambient noise are not annoying to the far-end speaker (the far-end speaker connected through the telephone line).
Further, the reception of voice from the far-end speaker and the voice input by the near-end speaker in the microphone can be estimated based on the power of the reference input signal and the power of ambient noise. Since the level of the line 2 is lowered according to the power of the reference input signal and the power of the ambient noise, the ambient noise is suppressed when the voice of the near-end speaker is suppressed or the voice from the far-end speaker is received. There is nothing that is not suppressed.

【0019】本発明のうちエコー・雑音抑圧手段がゲイ
ン係数決定回路と乗算器とから構成されるものにおいて
は、参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーに応
じてゲイン係数が決定され、これにより第2の回線のレ
ベルが決定される。ゲイン係数の決定は、周囲雑音のパ
ワーが小さいとき、または参照入力信号のパワーが大き
いときは小さくされ、周囲雑音のパワーが大きいとき、
または参照入力信号のパワーが小さいときは大きくされ
るので、遠端話者からの音声が受信されている状態にお
いては、ゲイン係数が小さくされて周囲雑音が抑圧さ
れ、マイクロホンにおいて近端話者による音声の入力が
なされている状態においては、ゲイン係数が大きくされ
て音声は抑圧されずに回線上に送出される。
In the present invention wherein the echo / noise suppressing means is composed of a gain coefficient determining circuit and a multiplier, the gain coefficient is determined according to the power of the reference input signal and the power of the ambient noise. The level of the second line is determined. The gain coefficient is determined when the power of the ambient noise is low or when the power of the reference input signal is high, and when the power of the ambient noise is high,
Or, it is increased when the power of the reference input signal is low, so in the state where the voice from the far-end speaker is received, the gain coefficient is reduced to suppress the ambient noise and In the state where the voice is input, the gain coefficient is increased and the voice is not suppressed and transmitted to the line.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例について図
面を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0021】図1は、本発明の一実施例のエコー・ノイ
ズキャンセラの概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an echo noise canceller according to an embodiment of the present invention.

【0022】本実施例のエコー・ノイズキャンセラは、
エコー・雑音抑圧手段であるゲイン係数決定回路300
および乗算器301を設けた以外は、前述の図3に示し
た従来のエコーキャンセラと同様の構成のものである。
同じ構成については同じ符号を付し、同じ動作を行うも
のとする。
The echo noise canceller of this embodiment is
Gain coefficient determination circuit 300 as echo / noise suppression means
Also, except that the multiplier 301 is provided, the configuration is the same as the conventional echo canceller shown in FIG.
The same components are designated by the same reference numerals and perform the same operation.

【0023】参照入力信号パワー推定回路101にて推
定された参照入力信号パワー8はステップサイズ決定回
路102に供給されるとともに、ゲイン係数決定回路3
00に供給されている。また、周囲雑音パワー推定回路
103にて推定された周囲雑音パワー9はステップサイ
ズ決定回路102に供給されるとともに、ゲイン係数決
定回路300に供給されている。
The reference input signal power 8 estimated by the reference input signal power estimating circuit 101 is supplied to the step size determining circuit 102 and the gain coefficient determining circuit 3
00. The ambient noise power 9 estimated by the ambient noise power estimating circuit 103 is supplied to the step size determining circuit 102 and the gain coefficient determining circuit 300.

【0024】ゲイン係数決定回路300は、参照入力信
号パワー推定回路101から供給された参照入力信号パ
ワー8、および周囲雑音パワー推定回路103から供給
された周囲雑音パワー9を基にゲイン係数302を決定
し、これを乗算器301へ供給する。
The gain coefficient determination circuit 300 determines the gain coefficient 302 based on the reference input signal power 8 supplied from the reference input signal power estimation circuit 101 and the ambient noise power 9 supplied from the ambient noise power estimation circuit 103. Then, this is supplied to the multiplier 301.

【0025】乗算器301は、ゲイン係数決定回路30
0から出力されたゲイン係数302を一方の入力とし、
減算器104から送信側出力端子204へ出力される残
差信号4を他方の入力とし、残差信号4にゲイン係数3
02を乗じ、乗算結果を送信側出力端子204へ出力す
る。
The multiplier 301 is a gain coefficient determination circuit 30.
The gain coefficient 302 output from 0 is used as one input,
The residual signal 4 output from the subtractor 104 to the transmission-side output terminal 204 is used as the other input, and the gain coefficient 3 is added to the residual signal 4.
Multiply by 02 and output the multiplication result to the output terminal 204 on the transmission side.

【0026】上述のように構成される本実施例のエコー
キャンセラでは、ゲイン係数決定回路300および乗算
器301により送信側出力端子204から送出される残
差信号のレベル値を抑圧することにより、適応フィルタ
100によるエコーの消去の機能だけでは消去しきれな
いエコーおよび周囲雑音の影響が除去される。
In the echo canceller of this embodiment configured as described above, the gain coefficient determination circuit 300 and the multiplier 301 suppress the level value of the residual signal transmitted from the output terminal 204 on the transmission side, so that it is adapted. The effect of echo and ambient noise, which cannot be completely canceled by the function of canceling echo by the filter 100, is eliminated.

【0027】以下、ゲイン係数決定回路300における
ゲイン係数の決定がどのように行われるかについて詳し
く説明する。
Hereinafter, how the gain coefficient determination circuit 300 determines the gain coefficient will be described in detail.

【0028】マイクロホン12にて受信される周囲雑音
5には、近端話者の音声および周囲の雑音が含まれる。
よって、周囲雑音パワー9が大きい場合は、マイクロホ
ン12において近端話者による音声の入力がなされてい
ると仮定することができ、反対に、周囲雑音パワー9が
小さい場合は、近端話者による音声の入力はなされてお
らず、会話の無い状態もしくは遠端話者からの音声が受
信されている状態と仮定することができる。一方、参照
信号パワー8がある程度大きい場合は、遠端話者からの
音声が受信されている状態であり、この参照信号パワー
8が小さければ、遠端話者からの音声が受信されていな
いことになる。よって、参照信号パワー8が小さい場合
は、会話の無い状態もしくは近端話者による音声の入力
がなされている状態にあると仮定することができる。
The ambient noise 5 received by the microphone 12 includes the voice of the near-end speaker and ambient noise.
Therefore, when the ambient noise power 9 is high, it can be assumed that the near-end speaker is inputting voice into the microphone 12, and conversely, when the ambient noise power 9 is low, the near-end speaker performs the voice input. It can be assumed that no voice is input and that there is no conversation or that the voice from the far-end speaker is being received. On the other hand, when the reference signal power 8 is high to some extent, it means that the voice from the far-end speaker is being received, and when the reference signal power 8 is low, the voice from the far-end speaker has not been received. become. Therefore, when the reference signal power 8 is small, it can be assumed that there is no conversation or that the near-end speaker is inputting voice.

【0029】上記のことから、ゲイン係数決定回路30
0では、周囲雑音パワー9が小さいときはゲイン係数は
小さく選ばれ、周囲雑音パワー9が大きいときはゲイン
係数は大きく選ばれる。また、参照信号パワー8が小さ
いときはゲイン係数は大きく選ばれ、参照信号パワー8
が小さいときはゲイン係数は小さく選ばれる。
From the above, the gain coefficient determination circuit 30
At 0, the gain coefficient is selected small when the ambient noise power 9 is small, and the gain coefficient is selected large when the ambient noise power 9 is large. Further, when the reference signal power 8 is small, the gain coefficient is selected to be large, and the reference signal power 8
When is small, the gain coefficient is selected small.

【0030】具体的には、ゲイン係数決定回路300で
は、 G=F(Pr,Pn) で与えられる関数演算がなされる。ここで、Gはゲイン
係数、Pr は参照信号パワー、Pn は周囲雑音パワーで
ある。目的を達成するための関数Fの一例を図2に示
す。図2おいて、関数Fは求めるゲイン係数をz軸とす
る参照入力パワーと周囲雑音パワーに関する3次元の曲
面で表されており、ここでは、与えられる参照信号パワ
ーPr と周囲雑音パワーPn の交点から引かれた垂線と
3次元の曲面との交わるゲイン係数値が求められるゲイ
ン係数とされる。
Specifically, the gain coefficient determination circuit 300 performs a functional operation given by G = F (P r , P n ). Here, G is the gain coefficient, P r is the reference signal power, and P n is the ambient noise power. FIG. 2 shows an example of the function F for achieving the purpose. In FIG. 2, the function F is represented by a three-dimensional curved surface regarding the reference input power and the ambient noise power with the obtained gain coefficient as the z-axis, and here, the reference signal power P r and the ambient noise power P n given. The gain coefficient value at which the perpendicular line drawn from the intersection point of and the three-dimensional curved surface intersects is set as the gain coefficient to be obtained.

【0031】次に、本実施例のエコー・ノイズキャンセ
ラの動作について簡単に説明する。
Next, the operation of the echo / noise canceller of this embodiment will be briefly described.

【0032】ここでは、遠端話者による通話がなされて
いる状態と近端話者による通話がなされている状態の2
つを例とって説明する。
Here, there are two states, that is, a state in which the far-end talker is talking and a state in which the near-end talker is talking.
One example will be described.

【0033】(1)遠端話者による通話がなされている
状態 この状態では、参照信号パワー8はある程度大きな値と
なる。周囲雑音5がなければ、適応フィルタ100が、
入力された参照入力信号1、ステップサイズ設定回路1
02から供給されたステップサイズ7、および減算器1
02から帰還された誤差信号4を用いて、出力信号とな
る誤差信号4の二乗平均値を最小とするようにフィルタ
係数を更新する。これにより、参照入力信号1を基にス
ピーカ11から出力された音響信号がマイク12にて受
信される際のエコー2の影響がほぼ取り除かれる。な
お、このときのゲイン係数決定回路300において決定
されるゲイン係数は「0」となっている。
(1) State in which a far-end talker is making a call In this state, the reference signal power 8 has a relatively large value. If there is no ambient noise 5, the adaptive filter 100
Reference input signal 1 input, step size setting circuit 1
Step size 7 supplied from 02 and subtracter 1
Using the error signal 4 fed back from 02, the filter coefficient is updated so as to minimize the root mean square value of the error signal 4 serving as the output signal. As a result, the influence of the echo 2 when the acoustic signal output from the speaker 11 based on the reference input signal 1 is received by the microphone 12 is almost eliminated. The gain coefficient determined by the gain coefficient determination circuit 300 at this time is “0”.

【0034】周囲雑音5がある場合は、適応フィルタ1
00によるエコー消去が行われても、残差信号4には周
囲雑音5および該周囲雑音5レベル相当のエコーが残留
する。周囲雑音5のレベルがある程度大きな場合は、近
端話者による音声入力があったとみなされるので、ゲイ
ン係数決定回路300では大きなゲイン係数(通常は
「1」)が選ばれる。これにより、周囲雑音およびエコ
ーが残留した残差信号が送信側出力端子204から送出
されることとなり、近端話者からの音声が抑圧されると
いうことは生じない。また、周囲雑音5のレベルがある
程度小さな場合は、近端話者による音声入力はないとみ
なされ、ゲイン係数決定回路300では残留した周囲雑
音およびエコーを除去するようにゲイン係数は小さく選
ばれる。これにより、送信側出力端子204から送出さ
れる残差信号の出力レベルが下げられ、周囲雑音および
エコーが抑圧される。この結果、残留したエコーおよび
周囲雑音が遠端話者に聞こえて耳障りとなることはな
い。
If there is ambient noise 5, the adaptive filter 1
Even if the echo cancellation by 00 is performed, the ambient noise 5 and the echo corresponding to the ambient noise 5 level remain in the residual signal 4. When the level of the ambient noise 5 is large to some extent, it is considered that there is a voice input by the near-end speaker, and thus the gain coefficient determination circuit 300 selects a large gain coefficient (usually "1"). As a result, the residual signal in which the ambient noise and the echo remain will be transmitted from the transmission-side output terminal 204, and the voice from the near-end speaker will not be suppressed. Further, when the level of the ambient noise 5 is small to some extent, it is considered that there is no voice input by the near-end speaker, and the gain coefficient determination circuit 300 selects a small gain coefficient so as to remove the residual ambient noise and echo. As a result, the output level of the residual signal transmitted from the transmission-side output terminal 204 is lowered, and ambient noise and echo are suppressed. As a result, the residual echo and ambient noise are not annoying to the far-end speaker.

【0035】(2)近端話者による通話がなされている
状態 この状態では、周囲雑音パワー9はある程度大きな値と
なるので、ゲイン係数決定回路300のゲイン係数は
「1」となっている。これにより、残差信号4はその出
力レベルが抑圧されることなく送信側出力端子204か
ら送出される。なお、周囲雑音パワー9がある程度小さ
ければ、近端話者による音声の入力はなされておらず、
会話の無い状態もしくは遠端話者からの音声が受信され
ている状態とみなされ、周囲雑音パワー9のレベル値に
応じて周囲雑音を除去するようにゲイン係数は小さく選
ばれる。
(2) State in which a near-end talker is talking In this state, the ambient noise power 9 has a relatively large value, so that the gain coefficient of the gain coefficient determining circuit 300 is "1". As a result, the residual signal 4 is transmitted from the transmission-side output terminal 204 without suppressing its output level. If the ambient noise power 9 is low to some extent, no voice is input by the near-end speaker,
It is considered that there is no conversation or the voice from the far-end speaker is received, and the gain coefficient is selected small so as to remove the ambient noise according to the level value of the ambient noise power 9.

【0036】ここで、遠端話者からの音声が受信され、
参照信号パワー8のレベルがある程度大きな値となる
と、上述した(1)遠端話者による通話がなされている
状態となり、上述のような適応フィルタ100によるエ
コーの消去およびゲイン係数決定回路300によるゲイ
ン係数の決定が行われることとなる。
Here, the voice from the far-end speaker is received,
When the level of the reference signal power 8 becomes a large value to some extent, the above-mentioned state (1) the call by the far-end talker is made, and the echo cancellation by the adaptive filter 100 and the gain by the gain coefficient determination circuit 300 as described above. The coefficient will be determined.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は以上説明したように構成されて
いるので、以下に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0038】請求項1に記載のものおよび請求項3に記
載の方法においては、適応フィルタによるエコーの消去
だけでは消去しきれないエコーおよび周囲雑音の影響を
第2の回線のレベルを下げることにより抑圧することが
できるので、周囲雑音が存在する環境下においても良好
な通信品質を提供することができるという効果がある。
In the method according to the first aspect and the method according to the third aspect, the effect of the echo and the ambient noise which cannot be canceled only by canceling the echo by the adaptive filter is reduced by lowering the level of the second line. Since it can be suppressed, there is an effect that good communication quality can be provided even in an environment where ambient noise exists.

【0039】請求項2に記載のものにおいては、上記効
果を奏するエコー・ノイズキャンセラを実現することが
できるという効果がある。
According to the second aspect of the invention, there is an effect that an echo / noise canceller having the above effect can be realized.

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

【図1】本発明の一実施例のエコー・ノイズキャンセラ
の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an echo / noise canceller according to an embodiment of the present invention.

【図2】ゲイン係数決定関数の一例を示すグラフであ
る。
FIG. 2 is a graph showing an example of a gain coefficient determination function.

【図3】音響結合により生じるエコーを消去するエコー
キャンセラの一例の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of an example of an echo canceller that cancels an echo generated by acoustic coupling.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 参照入力信号 2 エコー 3 疑似エコー 4 残差信号 5 周囲雑音 6 マイク出力信号 7 ステップサイズ 8 参照入力信号パワー 9 周囲雑音パワー 10 エコー・ノイズキャンセラ 11 スピーカ 12 マイクロホン 13 エコーパス 100 適応フィルタ 101 参照入力信号パワー推定回路 102 ステップサイズ決定回路 103 周囲雑音パワー推定回路 104 減算器 201 受信側入力端子 202 受信側出力端子 203 送信側入力端子 204 送信側出力端子 300 ゲイン係数決定回路 301 乗算器 302 ゲイン係数 1 Reference Input Signal 2 Echo 3 Pseudo Echo 4 Residual Signal 5 Ambient Noise 6 Microphone Output Signal 7 Step Size 8 Reference Input Signal Power 9 Ambient Noise Power 10 Echo Noise Canceller 11 Speaker 12 Microphone 13 Echo Path 100 Adaptive Filter 101 Reference Input Signal Power Estimating circuit 102 Step size determining circuit 103 Ambient noise power estimating circuit 104 Subtractor 201 Receiving side input terminal 202 Receiving side output terminal 203 Transmitting side input terminal 204 Transmitting side output terminal 300 Gain coefficient determining circuit 301 Multiplier 302 Gain coefficient

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第2の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号および周囲雑音が前記マイ
クロホンにて受信されて第2の回線上に送出される際の
エコーおよび雑音を消去するエコー・ノイズキャンセラ
であって、 供給されたステップサイズを基に前記参照入力信号から
疑似エコーを生成する適応フィルタと、 前記マイクロホンの出力から前記適応フィルタにて生成
された疑似エコーを差し引いて残差信号を出力する減算
器と、 前記参照入力信号のパワーを推定する参照入力信号パワ
ー推定回路と、 前記適応フィルタにて生成された疑似エコーおよび前記
減算器から出力された残差信号を基に、前記マイクロホ
ンにて受信された周囲雑音のパワーを推定する周囲雑音
パワー推定回路と、 前記参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーを基
にステップサイズを決定し、これを前記適応フィルタへ
供給するステップサイズ決定回路と、 前記参照入力信号のパワーおよび周囲雑音のパワーに応
じて、前記第2の回線のレベルを下げて前記減算器から
出力された残差信号に含まれるエコーおよび周囲雑音を
抑圧するエコー・雑音抑圧手段と、を有することを特徴
とするエコー・ノイズキャンセラ。
1. A system in which a reference input signal received via a first line is converted into a voice signal by a speaker, and a voice is converted into an electric signal by a microphone, which is used as an output signal on the second line. An echo / noise canceller that eliminates the echo and noise when the voice signal and ambient noise output from the speaker are received by the microphone and sent to the second line. An adaptive filter for generating a pseudo echo from the reference input signal based on the supplied step size, and a subtractor for subtracting the pseudo echo generated by the adaptive filter from the output of the microphone to output a residual signal. A reference input signal power estimation circuit for estimating the power of the reference input signal; a pseudo echo generated by the adaptive filter; An ambient noise power estimation circuit that estimates the power of the ambient noise received by the microphone based on the residual signal output from the subtractor, and a step size based on the power of the reference input signal and the power of the ambient noise. And a step size determination circuit for supplying the same to the adaptive filter, and lowering the level of the second line according to the power of the reference input signal and the power of ambient noise, and outputting from the subtractor. An echo / noise canceller, comprising: an echo / noise suppressing means for suppressing echo and ambient noise included in the residual signal.
【請求項2】 請求項1に記載のエコー・ノイズキャン
セラにおいて、 エコー・雑音抑圧手段は、参照入力信号のパワーおよび
周囲雑音のパワーに応じてゲイン係数を決定するゲイン
係数決定回路と、減算器から出力された残差信号に前記
ゲイン係数を乗じ、これを第2の回線上に送出される出
力信号として出力する乗算器とから構成され、 前記ゲイン係数決定回路は、周囲雑音のパワーが小さい
とき、または参照入力信号のパワーが大きいときはゲイ
ン係数を小さくし、周囲雑音のパワーが大きいとき、ま
たは参照入力信号のパワーが小さいときはゲイン係数を
大きくすることを特徴とするエコー・ノイズキャンセ
ラ。
2. The echo / noise canceller according to claim 1, wherein the echo / noise suppressing means includes a gain coefficient determining circuit that determines a gain coefficient according to the power of the reference input signal and the power of ambient noise, and a subtractor. And a multiplier that multiplies the output residual signal by the gain coefficient and outputs the product as an output signal to be sent out on the second line. The gain coefficient determination circuit is provided when the ambient noise power is small. , Or an echo noise canceller, wherein the gain coefficient is decreased when the power of the reference input signal is high, and the gain coefficient is increased when the power of the ambient noise is high or the power of the reference input signal is low.
【請求項3】 第1の回線を介して受信された参照入力
信号がスピーカにより音声信号に変換される系と、音声
をマイクロホンにより電気信号に変換し、これを出力信
号として第2の回線上に送出する系とを有し、前記スピ
ーカから出力された音声信号が周囲雑音とともに前記マ
イクロホンにて受信されて回線上に送出されるエコーお
よび雑音を消去するエコー・ノイズ消去方法であって、 前記参照入力信号を適応フィルタで処理して疑似エコー
を生成し、これを前記マイクロホンの出力から差し引い
て残差信号を求めるステップと、 前記参照入力信号のパワー推定値および前記周囲雑音の
パワー推定値を基に求められたステップサイズを用いて
前記残差信号を最小とするように前記適応フィルタの係
数を修正して前記エコーを消去するステップと、 前記参照信号のパワー推定値および前記周囲雑音のパワ
ー推定値に応じて、前記第2の回線のレベルを下げて前
記エコーを消去するステップにて消去できないエコーお
よび周囲雑音を抑圧するステップと、を有することを特
徴とするエコー・ノイズ消去方法。
3. A system in which a reference input signal received via a first line is converted into a voice signal by a speaker, and a voice is converted into an electric signal by a microphone, which is used as an output signal on the second line. And an echo / noise canceling method for canceling echoes and noise in which a voice signal output from the speaker is received together with ambient noise by the microphone and sent out on a line, the system comprising: Generating a pseudo echo by processing the reference input signal with an adaptive filter and subtracting this from the output of the microphone to obtain a residual signal; and a power estimation value of the reference input signal and a power estimation value of the ambient noise. The step size determined based on the above is used to modify the coefficient of the adaptive filter so as to minimize the residual signal and cancel the echo. And suppressing the echo and ambient noise that cannot be eliminated in the step of eliminating the echo by lowering the level of the second line according to the power estimation value of the reference signal and the power estimation value of the ambient noise. And an echo / noise canceling method comprising:
JP26862895A 1995-10-17 1995-10-17 Echo / noise canceller and echo / noise elimination method Expired - Fee Related JP2861888B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26862895A JP2861888B2 (en) 1995-10-17 1995-10-17 Echo / noise canceller and echo / noise elimination method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP26862895A JP2861888B2 (en) 1995-10-17 1995-10-17 Echo / noise canceller and echo / noise elimination method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09116469A true JPH09116469A (en) 1997-05-02
JP2861888B2 JP2861888B2 (en) 1999-02-24

Family

ID=17461195

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP26862895A Expired - Fee Related JP2861888B2 (en) 1995-10-17 1995-10-17 Echo / noise canceller and echo / noise elimination method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2861888B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141341A (en) * 1997-07-15 1999-02-12 Calsonic Corp Automobile telephone system
JP2002217793A (en) * 2001-01-22 2002-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Echo suppressor
JP2006314080A (en) * 2005-05-04 2006-11-16 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Audio enhancement system and method
WO2007049644A1 (en) 2005-10-26 2007-05-03 Nec Corporation Echo suppressing method and device
JP2007518334A (en) * 2004-01-07 2007-07-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Audio distortion suppression system
JP2008227610A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Sanyo Electric Co Ltd Echo prevention device and program
KR101107944B1 (en) * 2003-11-20 2012-01-25 모토로라 모빌리티, 인크. Method and apparatus for adaptive echo and noise control

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1141341A (en) * 1997-07-15 1999-02-12 Calsonic Corp Automobile telephone system
JP2002217793A (en) * 2001-01-22 2002-08-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd Echo suppressor
KR101107944B1 (en) * 2003-11-20 2012-01-25 모토로라 모빌리티, 인크. Method and apparatus for adaptive echo and noise control
JP2007518334A (en) * 2004-01-07 2007-07-05 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Audio distortion suppression system
JP4754497B2 (en) * 2004-01-07 2011-08-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Audio distortion suppression system
JP2006314080A (en) * 2005-05-04 2006-11-16 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Audio enhancement system and method
US9014386B2 (en) 2005-05-04 2015-04-21 Harman Becker Automotive Systems Gmbh Audio enhancement system
WO2007049644A1 (en) 2005-10-26 2007-05-03 Nec Corporation Echo suppressing method and device
US8433074B2 (en) 2005-10-26 2013-04-30 Nec Corporation Echo suppressing method and apparatus
JP2008227610A (en) * 2007-03-08 2008-09-25 Sanyo Electric Co Ltd Echo prevention device and program

Also Published As

Publication number Publication date
JP2861888B2 (en) 1999-02-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0914721B1 (en) Echo canceler for non-linear circuits
US6961422B2 (en) Gain control method for acoustic echo cancellation and suppression
US8229147B2 (en) Hearing assistance devices with echo cancellation
US8867735B2 (en) Echo cancelling device, communication device, and echo cancelling method having the error signal generating circuit
JP3267556B2 (en) Echo canceller and transmitter
EP1264418B1 (en) A method and system for stereo echo cancellation for voip communication systems
US6560332B1 (en) Methods and apparatus for improving echo suppression in bi-directional communications systems
US6108412A (en) Adaptive echo cancelling system for telephony applications
US20080219431A1 (en) Method and apparatus for echo cancellation
JP2861888B2 (en) Echo / noise canceller and echo / noise elimination method
JP3220979B2 (en) Voice switch
JP3268572B2 (en) Apparatus and method for canceling echo
JP4877083B2 (en) Residual echo suppression control device, method and program
JP4900185B2 (en) Loudspeaker
JPH1023172A (en) Echo eliminating device
KR20050013213A (en) Non stationary echo canceller
JP2004080647A (en) Echo canceller and telephone conversation processor
JPH0514476A (en) Loudspeaker telephone set
JP3355594B2 (en) Echo canceller device
JP3403891B2 (en) Echo canceller
KR101009867B1 (en) Echo Canceller and Method for Communication Terminals
EP1341365A1 (en) Method and arrangement for processing a speech signal
MXPA98010418A (en) Eco breaker for non-line circuits

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees