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JPS6251528B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS6251528B2
JPS6251528B2 JP55037085A JP3708580A JPS6251528B2 JP S6251528 B2 JPS6251528 B2 JP S6251528B2 JP 55037085 A JP55037085 A JP 55037085A JP 3708580 A JP3708580 A JP 3708580A JP S6251528 B2 JPS6251528 B2 JP S6251528B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
terminal
memory
circuit
signal
output
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.)
Expired
Application number
JP55037085A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56132827A (en
Inventor
Taku Arazeki
Kazuo Ochiai
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
Nippon Electric Co Ltd
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 Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP3708580A priority Critical patent/JPS56132827A/ja
Publication of JPS56132827A publication Critical patent/JPS56132827A/ja
Publication of JPS6251528B2 publication Critical patent/JPS6251528B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は二線四線変換点におけるインピーダン
ス不整合により発生するエコーを消去するエコー
キヤンセラの改良に関する。
一般の電話回線は二線回線と四線回線とから構
成されている。両回線の変換点にはハイブリツド
回路が用いられている。しかし、ハイブリツド回
路でのインピーダンスの完全な整合が難しいため
反射が生じ、受話信号の一部が送話側に漏れ出
し、これが長距離回線ではエコーとなつて会話の
障害となる。
このようなエコー現象に対拠するため、既にエ
コーサプレツサあるいはエコーキヤンセラが用い
られている。前者はハード的に簡単ではあるがス
イツチング動作による音声の切断が生ずるという
問題点がある。一方、後者はスイツチング動作を
含まないため本質的に特性が優れているが、演算
量が多いため、ある程度以上サンプリング周波数
を高くしたりエコーキヤンセラ内部のパラメータ
の数を増すのは実際上不可能となる。この点につ
いて以下に具体的に説明する。
第1図は従来のエコーキヤンセラの構成を示す
図である。遠端加入者からの信号(受信信号)は
端子1および2を通してハイブリツド回路5及び
近端加入者6に伝えられる。近端加入者6からの
信号はハイブリツド回路5を介して端子3に入
り、端子4から遠端加入者へ送信される。受信信
号の一部はハイブリツド回路5から送信側へ漏れ
る。この漏れがエコーとなる。本図においては、
簡単化のため、アナログ信号とデイジタル信号の
区別を行つていないが、エコーキヤンセラ内では
デイジタル処理を行うため、受信信号と送信信号
は適当にデイジタル化されているものとして説明
を続ける。あるサンプリング時刻前に入力された
受信信号xjはXメモリ10に格納される。サン
プリング周波数は8KHzである。Xメモリ10に
は過去のNサンプルの受信信号が記憶されてい
る。端子2からハイブリツド回路5を通り端子3
に至るまでの径路を反響路と呼ぶ。反響路の特性
はインパルス応答として求められHメモリ20に
格納されている。Hメモリ20の内容にh0〜hN-
と記号をつける。Hメモリ0の内容は加算器7
0で逐次修正され再びHメモリ20に格納される
とともに乗算器31に入力される。乗算器30に
おいてはXメモリの内容(xj〜xj-N+1)と前述
の加算器70出力とが掛け合わされ、さらに総合
回路40で積分される。つまり、総和回路40の
出力y^jは次式で表わされる。
減算器50は端子3から入力された信号yj
らy^jを差し引き消去残差ejを作り出す。反響路
のインパルス反応が完全に推定されている場合は
j=0となるが、推定が不十分の場合ej≠0と
なりejは修正量計算回路60に入力され次式に
従つた修正量が求められる。
△hi=G・(xj-i)・(ej)−(2) ここで、Gは修正ゲイン、は一般的
には非減少の増加関数である。簡単な例として、
Gは1より十分小さい正の一定値、(a)は
+1(a≧0のとき)又は−1(a<0のとき)
とし、(a)は+1(a>Thのとき)、0
(|a|<Thのとき)、−1(a<−Thのとき)
とすることができる。Thは適当な大きさの閾値
である。エコーキヤンセラ内における演算は(1)式
と(2)式の他に両方向通話の検出その他の演算が含
まれる。演算量としては(1)式および(2)式が圧倒的
に多い。
必要とされる演算速度の推定を行う。反響路の
インパルス反応が32m(ミリ)sec続くものとす
る。エコーキヤンセラの入力信号xj,yjのサン
プリング周波数を8KHzとすると、Hメモリのサ
ンプル数(タツプ数)Nは256以上なければなら
ない。このとき、(1)式および(2)式におけるタツプ
当りの乗算や加算等の演算時間は約490n(+
1)secとなる。この程度の演算速度は並列乗算
回路を用いると十分実現可能である。しかし乗算
器をサイズが小さく消費電力の少ないシリアル乗
算方式で構成するのは極めて難しい。
次に、エコーキヤンセラをハウリング防止用に
応用する場合について考察する。このとき、第1
図の端子2から出力された信号はスピーカに供給
され、同じ室内に設置されたマイクロホンから出
力された信号は端子3に入力される。この例では
反響路として音響系が含まれるため、反響路の遅
延が極めて大きくなる。例えば、イソパルス応答
が200msec継続する場合、サンプリング周波数を
16KHzとするとタツプ数Nは3200となり、タツプ
当りの乗算は約40nsecとなる。従つて、メモリ
のアクセスタイム、乗算時間ともに極めて短時間
でなければならず、ほとんど実現不可能となる。
このように、現在の回路技術ではエコーキヤン
セラの応答範囲は極めて狭いものとなつている。
本発明の目的は比較的低速で低消費電力の素子
を用いてタツプ数を増しサンプリング周波数を高
めることの可能なエコーキヤンセラを提供するこ
とにある。
本発明のエコーキヤンセラは、複数個のアダプ
テイブフイルタと制御回路とを備えたエコーキヤ
ンセラであつて、前記各アダプテイブフイルタは
第1の信号を入力する第1の端子と、前記第1の
信号を貯える第1のメモリと、推定パラメータを
格納する第2のメモリと、前記パラメータの修正
を行うための情報を入力するための第2の端子
と、前記パラメータの修正を行う回路と、前記第
1のメモリの出力と前記パラメータとの積を求め
る乗算回路と、前記乗算回路の出力の和を求める
総和回路と、前記総和回路の出力を外部に供給す
るための第3の端子と、前記第1のメモリの内部
から予め定めた過去の入力データを取り出して出
力する第4の端子とを有し、前記第4の端子が次
段に接続されるアダプテイブフイルタの第1の端
子に接続され、 前記制御回路は前記各アダプイブフイルタの出
力から反響信号の予測値を求め実際の反響信号か
ら差し引きその差に基づいて前記各アダプテイブ
フイルタのパラメータの修正に関する情報を作り
前記各アダプテイブフイルタのそれぞれの第2の
端子に印加する機能を有することを特徴とするエ
コーキヤンセラが得られる。
次に図面を参照して本発明を詳細に説明する。
本発明の特徴は、多数回の繰り返し演算を複数
個のハードウエアに分散して処理するようにした
ことにある。
第2図および第3図は本発明の第1の実施例で
ある。
遠端からの信号はデイジタル化されて端子1を
通りアダプテイブフイルタ回路100のX出力
12bitパラレルに加えられる。アダプテイブフイ
ルタ回路100は第3図に示すように(1)式に示し
た重畳積分と(2)式に示したインパルス応答の修正
を行う。X入力からの信号はスイツチ回路180
(12回路の電気的スイツチつまりマルチプレク
サ)を通してXメモリ110に格納される。Xメ
モリ110は12bitM段のシフトレジスタで構成
されており、その段数Mは100である。Xメモ
り110は1サンプル周期T(X入力から信号が
入つてくる間隔であり、第4図のSで示される周
期)にシフトパルスS(第4図)がM回入され、
シフトレジスタの内容は12ビツト同時にM段シフ
トする。スイツチ回路180は制御信号SC(第
4図)に従つて動作する。通常はA側に倒れてお
り、Xメモリ110の内部のデータは12bitパラ
レルにループを描いて回つている。しかしXメモ
リ110内から最も古いデータが出力される時刻
には制御信号SCが1となり、スイツチ180は
B側に倒れX端子からのデータがXメモリ110
に供給される。このようにして、Xメモリ110
には常に最新のM個のデータが格納されている。
1サンプリング周期の間に、Xメモリ110の出
力には第4図のXで示すようにM個の最新の
12bitデータxj-iが現われる。Hメモリ120に
はインパルス応答である係数hiが格納されてい
る。Hメモリ120もシフトレジスタで構成され
ており、1サンプリング周期にシフトロツクSF
がM個加えられる。従つて、Hメモリ120の出
力にも1サンプリング周期にM個の係数が16bit
パラレルに順に現われる。Hメモリ120の出力
は加算器170に入力され、修正量△hiが加え
られて出力される。つまり、 hi=hi+△hi(i=0、1、2、……M−1)
(3) となる。加算器170の出力hiとXメモリ11
0の出力xj-iは乗算器130に入力される。乗
算器130は16bitのhiと12bitのxj-iの積を計
算して総和回路140に出力する。総和回路14
0は乗算器130の出力を積分し、第4図のSC
が1となるタイミングまでに の演算を終えて結果を14bitパラレルに出力す
る。加算器170の出力は、さらにHメモリ120
に入力される。(3)式の修正量△hiは修正量計算
回路160において作られる。端子Cから入力さ
れる信号はG・(ej)である。修正量計算
回路160は端子Cからの信号にXメモリの出力
j-iを処理した結果である(xj-i)を乗じ
て出力する。従つて、証正量△hiは(2)式で示さ
れたものと等しくなる。Xメモリ110の出力の
うち最も古いデータはレジスタ190を介して端
子XDから出力される。そのタイミングは第4図
のSCが1となる時刻である。
アダプテイブフイルタ101のX端子にはアダ
プテイブフイルタ100のXD端子からの信号が
入される。また、端子Cには修正情報計算回路6
00からの信号が入力される。従つて、アダプテ
イブフイルタ101はアダプテイブフイルタ10
0と同様に重畳積分と係数の修正を行う。但し、
アダプテイブフイルタ101のY^端子に現われる
信号y^は となり、hiの修正は、 hi=hi+△hi(i=M、M+1、……2M−
1) (6) となる。つまり、アダプテイブフイルタ101で
はM番目から2M−1番目の係数に対する修正と
重畳積分を行う。
このように、アダプテイブフイルタが複数段接
続されると全フイルタが1個のアダプテイブフイ
ルタのごとくに動作する。従つて、タツプ数の非
常に多いエコーキヤンセラもアダプテイブフイル
タを複数個用いて実現できる。各アダプテイブフ
イルタは使用される個数にかかわらず一定の演算
速度である。一方、従来のエコーキヤンセラで
は、タツプ数が増すと演算量が増え演算速度を上
げなければならなかつた。しかし、本発明では演
算速度は変わらないという利点を持つ。従つて、
前述したような、16KHzサンプリング周波数でタ
ツプ数3200の場合でも、アダプテイブフイルタに
おける演算速度はタツプ当り約0.6μ(マイク
ロ)secとなる。これは実現容易なスピードであ
る。また、低消費電力化も容易である。
以上述べたように、本発明によると、タツプ数
の如何にかかわらず、低速度および低消費電力な
素子でエコーキヤンセラが実現できる。
第5図および第6図は本発明による第2の実施
例である。
本実施例と第1の実施例との異なる点は、フイ
ルタ出力y^の和をとる回路がアダプテイブフイル
タに内蔵されていることである。従つて、第2の
実施例では第1の実施例の加算回路400に対応
するものがない。第2の実施例は第1の実施例と
大部分はほゞ同じなので相異点を中心に説明を行
う。第6図に示されるように、第2の実施例のア
ダプテイブフイルタ100にはY^I端子が新たに
追加されている。Y^I端子の信号は総和回路14
0に接続されている。総和回路140では第1の
実施例と同様に乗算器130の出力を積分しさら
にY^I端子からの信号を加える。Y^I端子の信号を
y^′と表わすとY^O端子の信号y^は となる。第5図に示すように、アダプテイブフイ
ルタを接続すると、最終段のアダプテイブフイル
タ10のy^O端子には が得られる。但し、N=M×(k+1)である。
従つて、第1の実施例の加算回路400が不要と
なる。
第2の実施例においても、アダプテイブフイル
タの動作は第1の実施例とほとんど同じであり第
1の実施例と同様の効果が得られる。
第2の実施例において、Y^I,y^O端子を単純に
カスケード接続にしてあるが、各段における演算
遅延が大きくなる場合には、木状の配置等を工夫
しなければならない。
第1および第2の実施例において、ただ1つの
アルゴリズムを用いた例について説明したが、本
発明は様々なアルゴリズムに対して同様に適用が
可能である。また、以上の説明では、各回路を流
れる信号はパラレルデイジタル信号の場合につい
て述べた。しかし、パラレル処理を行うと端子が
多くなるという欠点がある。端子数を減らすため
には、X,XD,Y^等の端子ではシリアルデータ
が流れる様にすればよい。また、Hメモリおよび
Xメモリをシフトレジスタで構成したが、RAM
(ランダム・アクセス・メモリ)を用いてもよ
い。
本発明はエコーキヤンセラに関するものである
が、本発明の他の種々の応用に係わるアダプテイ
ブフイルタにも採用できる。
以上述べた如く、本発明によれば低速度の素子
を用いて低消費電力でかつタツプ数の大きいエコ
ーキヤンセラが実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のエコーキヤンセラの例、第2図
と第3図は本発明の第1の実施例を示す図、第4
図はタイミング図および第5図と第6図は本発明
の第2の実施例を示す図である。 第2図から第6図において、1は受信側入力端
子、2は受信側出力端子、3は送信側入力端子、
4は送信側出力端子、100と101〜10kは
アダプテイブフイルタ回路、400は加算回路、
500は減算回路、600は修正情報計画回路、
110はXメモリ、120はHメモリ、130は
乗算器、140は総和回路、160は修正量計算
回路、170は加算器、180はスイツチ回路、
190はレジスタである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 複数個のアダプテイブフイルタと制御回路と
    から構成されたエコーキヤンセラにおいて、 前記各アダプテイブフイルタは第1の信号を入
    力する第1の端子と、前記第1の信号を貯える第
    1のメモリと、推定パラメータを格納する第2の
    メモリと、前記パラメータの修正を行うための情
    報を入力するための第2の端子と、前記パラメー
    タの修正を行う回路と、前記第1のメモリの出力
    と前記パラメータとの積を求める乗算回路と、前
    記乗算回路の出力の和を求める総和回路と、前記
    総和回路の出力を外部に供給するための第3の端
    子と、前記第1のメモリの内部から予め定めた過
    去の入力データを取り出して出力する第4の端子
    とを有し、前記第4の端子が次段に接続されるア
    ダプテイブフイルタの第1の端子に接続され、 前記制御回路は前記各アダプテイブフイルタの
    出力から反響信号の予測値を求め実際の反響信号
    から差し引きその差に基づいて前記各アダプテイ
    ブフイルタのパラメータの修正に関する情報を作
    り前記各アダプテイブフイルタのそれぞれの第2
    の端子に印加する機能を有することを特徴とする
    エコーキヤンセラ。
JP3708580A 1980-03-24 1980-03-24 Echo canceler Granted JPS56132827A (en)

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JP3708580A JPS56132827A (en) 1980-03-24 1980-03-24 Echo canceler

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JP3708580A JPS56132827A (en) 1980-03-24 1980-03-24 Echo canceler

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Publication Number Publication Date
JPS56132827A JPS56132827A (en) 1981-10-17
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ID=12487707

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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5864830A (ja) * 1981-10-15 1983-04-18 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 反響消去装置単位回路およびそれを用いた反響消去装置
JPS58150336A (ja) * 1982-03-02 1983-09-07 Nec Corp エコ−キヤンセラ
JPH0638588B2 (ja) * 1983-10-03 1994-05-18 日本電気株式会社 反響消去装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CONFERENCE RECORD 1976 INTERNATIONAL CONFERENCE ON COMMUNICATIONS=1976 *

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