【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンドセットを持
たずにスピーカとマイクロホンで通話できるハンズフリ
ー機能を実現するエコーキャンセラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an echo canceller which realizes a hands-free function that allows a user to talk with a speaker and a microphone without having a handset.
【０００２】[0002]
【従来の技術】遠隔地にいる人同士が映像、音声などを
共有するために、例えばＴＶ会議システム、電話会議シ
ステム、拡声電話、自動車電話など、広範囲の分野にお
いてさまざまな映像音声通信システムが開発されてい
る。これらのシステムでは、音声に関してハンドセット
は利用せず、スピーカとマイクロホンで通話できるよう
になっている。そのために、例えば近端側スピーカから
出力される遠端側話者から発声された音声が、近端側で
音響エコーとして近端側マイクロホンに回り込み、再び
遠端側スピーカから出力され、遠端側では遠端側話者が
マイクロホンに向かって発声した音声が、遠端側スピー
カから遠端側話者の耳に遅れて戻ってきてしまうという
状況が発生し、通話がたいへん困難となる。そこで音響
エコーを抑制するための１つの手段がエコーキャンセラ
であり、スピーカからマイクロホンまでの音響エコーを
適応フィルタを利用して推測し、擬似エコー信号を生成
して、マイクロホンの受信信号から差し引くことによっ
て音響エコーを消去する。2. Description of the Related Art Various video and audio communication systems have been developed in a wide range of fields, for example, a TV conference system, a telephone conference system, a loudspeaker, a car telephone, etc., in order to allow persons at remote locations to share video, voice, and the like. Have been. These systems do not use a handset for voice, but can communicate with a speaker and a microphone. For this purpose, for example, the voice uttered from the far-end speaker output from the near-end speaker goes around to the near-end microphone as an acoustic echo on the near-end side, is output again from the far-end speaker, and is output from the far-end speaker. In this case, a situation occurs in which the voice uttered by the far-end speaker toward the microphone returns from the far-end speaker to the ear of the far-end speaker with a delay, which makes the call very difficult. One means for suppressing acoustic echo is an echo canceller, which estimates the acoustic echo from the speaker to the microphone using an adaptive filter, generates a pseudo echo signal, and subtracts it from the received signal of the microphone. Eliminate acoustic echo.
【０００３】図６に従来のエコーキャンセラの典型的な
ブロック図を示す。遠端側の話者の音声信号は受信信号
入力端子１０１に入力される。図６では遠端側と近端側
の通信方法としてデジタル通信を想定して表記している
が、アナログ通信の場合は入力側にＡ／Ｄ変換器を、出
力側にＤ／Ａ変換器を縦続接続することになる。受信信
号入力端子１０１に入力された信号は、Ｄ／Ａ変換器１
０２でアナログ信号に変換され、増幅器１０４で所定の
レベルに増幅されてスピーカ１０５から出力される。そ
の出力音声信号が音響エコー１０６となってマイクロホ
ン１０７へ回り込む。マイクロホン１０７で収音された
音声信号は増幅器１０８で所定レベルまで増幅され、Ａ
／Ｄ変換器１０９でデジタル信号に変換される。適応フ
ィルタ１２１は、入力信号が受信信号入力端子１０１の
音声信号で、この音声信号から擬似エコー信号を生成
し、加算器１１０においてＡ／Ｄ変換器１０９の出力信
号から擬似エコー信号を差し引いて音響エコー１０６を
消去する。この適応フィルタ１２１は、一般的にＦＩＲ
形やＩＩＲ形などに代表される線形のフィルタが用いら
れており、このフィルタ係数は、適応フィルタ１２１へ
の入力信号と加算器１１０の出力信号である残留エコー
信号をもとに適応アルゴリズムに基づいて更新される。
残留エコー信号は、送信信号出力端子１１１から出力さ
れ、遠端側に送信される。以上説明したエコーキャンセ
ラを用いた場合、音響エコー１０６は、適応フィルタ１
２１と加算器１１０によって消去できるので、遠端側の
話者の通話を妨げない通話品質を確保することが可能に
なる。FIG. 6 shows a typical block diagram of a conventional echo canceller. The voice signal of the far end speaker is input to the reception signal input terminal 101. In FIG. 6, digital communication is assumed as a communication method between the far end and the near end, but in the case of analog communication, an A / D converter is provided on the input side and a D / A converter is provided on the output side. It will be cascaded. The signal input to the reception signal input terminal 101 is the D / A converter 1
The signal is converted into an analog signal at 02, amplified to a predetermined level by the amplifier 104, and output from the speaker 105. The output audio signal turns to the microphone 107 as an acoustic echo 106. The audio signal picked up by the microphone 107 is amplified to a predetermined level by an amplifier 108, and A
The digital signal is converted by the / D converter 109. The adaptive filter 121 generates an artificial echo signal from the audio signal of the received signal input terminal 101 when the input signal is the audio signal, and subtracts the artificial echo signal from the output signal of the A / D converter 109 in the adder 110 to produce an acoustic signal. The echo 106 is deleted. This adaptive filter 121 generally has an FIR
A linear filter typified by a filter or an IIR filter is used. The filter coefficient is based on an adaptive algorithm based on an input signal to the adaptive filter 121 and a residual echo signal output from the adder 110. Will be updated.
The residual echo signal is output from the transmission signal output terminal 111 and transmitted to the far end. When the echo canceller described above is used, the acoustic echo 106
21 and the adder 110, it is possible to ensure the communication quality that does not hinder the communication of the speaker at the far end.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、エコー
伝達経路には、前記音響エコー１０６のほかに、Ｄ／Ａ
変換器１０２、増幅器１０４、スピーカ１０５、マイク
ロホン１０７、増幅器１０８およびＡ／Ｄ変換器１０９
などの非線形特性を持った要素が内在しており、エコー
伝達特性は非線形である。適応フィルタ１２１は、この
ような非線形特性を推定することはできないため、従来
のエコーキャンセラでは、エコー伝達経路に内在する非
線形特性に起因するエコー信号を消去できなかった。例
えば、ハンズフリーホンなどで大きな音量で拡声するこ
とを想定すると、増幅器１０４の増幅率を上げることに
よって、増幅器の出力信号またはスピーカの出力信号が
定格出力値（以降クリップレベルと表記する）を越えた
場合に、信号のクリップ現象すなわち非線形な要素が発
生するので、この非線形な要素を含んだ信号が残留エコ
ー信号として残り、通話品質が劣化するという問題があ
った。However, in addition to the acoustic echo 106, the D / A
Converter 102, amplifier 104, speaker 105, microphone 107, amplifier 108, and A / D converter 109
Elements having non-linear characteristics, such as, are inherent, and the echo transfer characteristics are non-linear. Since the adaptive filter 121 cannot estimate such a non-linear characteristic, the conventional echo canceller cannot cancel the echo signal caused by the non-linear characteristic existing in the echo transmission path. For example, assuming that a loud sound is uttered at a high volume with a hands-free phone or the like, by increasing the amplification factor of the amplifier 104, the output signal of the amplifier or the output signal of the speaker exceeds a rated output value (hereinafter referred to as a clip level). In such a case, a signal clipping phenomenon, that is, a non-linear element occurs, so that a signal including the non-linear element remains as a residual echo signal, and there is a problem that the communication quality is deteriorated.
【０００５】本発明は、上記従来の問題を解決するもの
で、増幅器やスピーカなどのアナログ回路において信号
がクリップレベルを越えた場合に発生する非線形特性を
持ったエコー信号を消去することができるエコーキャン
セラを提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems. An echo circuit capable of canceling an echo signal having a non-linear characteristic generated when a signal exceeds a clip level in an analog circuit such as an amplifier or a speaker. The purpose is to provide a canceller.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明は、遠端側から送信された音声信号を受信信号
とし、前記受信信号と前記受信信号がエコー経路を通る
ことにより発生するエコー信号に基づいてエコー経路の
伝達特性を推定して擬似エコー信号を生成する擬似エコ
ー信号生成手段と、前記擬似エコー信号生成手段の入力
側に縦続接続され、前記エコー経路に内在する非線形特
性を用いた非線形特性回路と、前記遠端側からの受信信
号をＤ／Ａ変換して得られるアナログ出力信号の振幅レ
ベルを調整するレベル調整回路と、前記非線形特性回路
と前記レベル調整回路を制御する制御部と、前記擬似エ
コー信号生成手段により生成される擬似エコー信号を前
記エコー信号から差し引くことによって前記エコー信号
を消去する手段と、を有する構成としたものである。こ
の構成により、通常の線形特性のエコー信号だけではな
く、アナログ出力ボリュームによる大幅な増幅によって
発生する出力信号のクリップなどの非線形要素が含まれ
ている場合でも、その増幅率に応じて非線形特性回路の
特性を調整することによって、非線形特性のエコー信号
も消去することができる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problem, according to the present invention, an audio signal transmitted from a far end is used as a reception signal, and the reception signal and the reception signal are generated by passing through an echo path. A pseudo echo signal generating means for estimating a transfer characteristic of the echo path based on the echo signal to generate a pseudo echo signal; and a cascade-connected input side of the pseudo echo signal generating means for detecting non-linear characteristics inherent in the echo path. The nonlinear characteristic circuit used, a level adjustment circuit for adjusting the amplitude level of an analog output signal obtained by D / A conversion of the reception signal from the far end side, and the nonlinear characteristic circuit and the level adjustment circuit are controlled. A control unit, and a unit for deleting the echo signal by subtracting the pseudo echo signal generated by the pseudo echo signal generation unit from the echo signal; It is obtained by a configuration having a. With this configuration, not only an echo signal having a normal linear characteristic but also a nonlinear characteristic circuit according to the amplification factor, even when a nonlinear element such as a clip of an output signal generated by a large amplification by an analog output volume is included. By adjusting the characteristic of (1), the echo signal having the nonlinear characteristic can also be eliminated.
【０００７】また、本発明は、上記のエコーキャンセラ
において、擬似エコー信号生成手段の入力側に縦続接続
していた非線形特性回路を、擬似エコー信号生成手段の
出力側に縦続接続することとしたものであり、上記と同
様の作用を有する。According to the present invention, in the above-described echo canceller, the nonlinear characteristic circuit cascaded to the input side of the pseudo echo signal generating means is cascaded to the output side of the pseudo echo signal generating means. And has the same effect as above.
【０００８】また、本発明は、遠端側から送信された音
声信号を受信信号とし、前記受信信号をサブバンド分割
処理する受信信号サブバンド分割処理部と、前記受信信
号がエコー経路を通ることにより発生するエコー信号を
サブバンド分割処理してサブバンドエコー信号を生成す
るエコー信号サブバンド分割処理部と、前記受信信号サ
ブバンド分割処理部の出力信号とエコー信号サブバンド
分割処理部の出力信号に基づいて、各サブバンドにおい
てエコー経路の伝達特性を推定してサブバンド擬似エコ
ー信号を生成するサブバンド擬似エコー信号生成手段
と、前記サブバンド擬似エコー生成手段により生成され
るサブバンド擬似エコー信号を前記サブバンドエコー信
号から差し引くことによって前記エコー信号を消去する
手段と、前記サブバンドエコー信号からサブバンド擬似
エコー信号を差し引いて出力されるサブバンド残留エコ
ー信号をサブバンド合成処理して残留エコー信号を生成
するサブバンド合成処理部と、前記サブバンド擬似エコ
ー信号生成手段の入力側に各サブバンドごとに縦続接続
され、前記エコー経路に内在する非線形特性を用いた非
線形特性回路と、前記遠端側からの受信信号をＤ／Ａ変
換して得られるアナログ出力信号の振幅レベルを調整す
るレベル調整回路と、前記非線形特性回路と前記レベル
調整回路を制御する制御部と、を有する構成としたもの
である。この構成により、通常の線形特性のエコー信号
だけではなく、アナログ出力ボリュームによる大幅な増
幅によって発生する出力信号のクリップなどの周波数特
性を持った非線形要素が含まれている場合でも、その増
幅率に応じて各サブバンドごとに非線形特性回路の特性
を調整することによって、非線形特性のエコー信号も消
去することができる。The present invention also provides a reception signal sub-band division processing unit that uses a voice signal transmitted from the far end as a reception signal and performs a sub-band division process on the reception signal, wherein the reception signal passes through an echo path. Sub-band division processing section for generating a sub-band echo signal by performing sub-band division processing on an echo signal generated by the sub-band, an output signal of the reception signal sub-band division processing section, and an output signal of the echo signal sub-band division processing section Subband pseudo echo signal generation means for estimating the transfer characteristic of the echo path in each subband based on the subband pseudo echo signal generation means, and a subband pseudo echo signal generated by the subband pseudo echo generation means Means for eliminating the echo signal by subtracting the A sub-band synthesis processing unit for generating a residual echo signal by sub-band synthesizing a sub-band residual echo signal output by subtracting the sub-band pseudo echo signal from the sub-band pseudo echo signal; and an input side of the sub-band pseudo echo signal generation means. A non-linear characteristic circuit cascaded for each sub-band and using a non-linear characteristic inherent in the echo path, and an amplitude level of an analog output signal obtained by D / A conversion of a received signal from the far end. The level adjusting circuit includes a level adjusting circuit for adjusting, and a control unit for controlling the non-linear characteristic circuit and the level adjusting circuit. With this configuration, not only echo signals with normal linear characteristics but also non-linear elements with frequency characteristics such as clipping of output signals generated by significant amplification by the analog output volume are included in the amplification factor. By adjusting the characteristics of the non-linear characteristic circuit for each sub-band accordingly, the echo signal having the non-linear characteristics can also be eliminated.
【０００９】また、本発明は、上記エコーキャンセラに
おいて、各サブバンドごとにサブバンド擬似エコー信号
生成手段の入力側に縦続接続していた非線形特性回路
を、各サブバンドごとにサブバンド擬似エコー信号生成
手段の出力側に縦続接続することとしたものであり、上
記と同様の作用を有する。The present invention also provides the above-described echo canceller, wherein the nonlinear characteristic circuit, which is cascade-connected to the input side of the sub-band pseudo echo signal generation means for each sub-band, is replaced by a sub-band pseudo echo signal for each sub-band. This is cascade-connected to the output side of the generation means, and has the same operation as described above.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図５を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の第１の実施の形態によ
るエコーキャンセラの構成を示すブロック図であり、図
６に示した従来例と同様な部材には同様な符号を付して
ある。図１では遠端側との送受信信号はデジタル信号と
して示しているが、遠端側との送受信信号がアナログ信
号であれば、受信信号入力端子１０１から入力した直後
にＡ／Ｄ変換器を縦続接続し、送信信号出力端子１１１
から出力する直前にＤ／Ａ変換器を縦続接続することに
なる。図１において、１０１は受信信号入力端子、１０
２はＤ／Ａ変換器、１０３はレベル調整回路、１０４は
増幅器、１０５はスピーカ、１０６は音響エコー、１０
７はマイクロホン、１０８は増幅器、１０９はＡ／Ｄ変
換器、１１０は加算器、１１１は送信信号出力端子、１
２１は適応フィルタ、１２２は擬似エコー信号生成手段
である適応フィルタ１２１の入力側に縦続接続され、エ
コー経路に内在する非線形特性とほぼ同一の非線形特性
を有する非線形特性回路、１２３は非線形特性回路１２
２とレベル調整回路１０３を制御する制御部である。１
１２はレベル調整回路１０３と増幅器１０４とで構成さ
れるアナログ出力ボリューム部である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an echo canceller according to a first embodiment of the present invention. Members similar to those of the conventional example shown in FIG. is there. Although the transmission / reception signal with the far end is shown as a digital signal in FIG. 1, if the transmission / reception signal with the far end is an analog signal, an A / D converter is cascaded immediately after input from the reception signal input terminal 101. Connect and send signal output terminal 111
The D / A converters are connected in cascade just before the output from. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a reception signal input terminal, 10
2 is a D / A converter, 103 is a level adjustment circuit, 104 is an amplifier, 105 is a speaker, 106 is an acoustic echo,
7 is a microphone, 108 is an amplifier, 109 is an A / D converter, 110 is an adder, 111 is a transmission signal output terminal, 1
21 is an adaptive filter, 122 is a cascade-connected input side of an adaptive filter 121 serving as a pseudo echo signal generating means, and has a nonlinear characteristic circuit having substantially the same nonlinear characteristic as that existing in the echo path.
2 and a control unit for controlling the level adjustment circuit 103. 1
Reference numeral 12 denotes an analog output volume unit including a level adjustment circuit 103 and an amplifier 104.
【００１１】以上のように構成されたエコーキャンセラ
について、図１を用いてその動作を説明する。遠端側か
ら送信された音声信号は受信信号入力端子１０１に入力
され、Ｄ／Ａ変換器１０２でアナログ信号に変換され、
アナログ出力ボリューム部１１２に入力される。その入
力信号はレベル調整回路１０３で振幅レベルを調整さ
れ、増幅器１０４で所定のレベルに増幅されてスピーカ
１０５から出力される。その出力音声信号が音響エコー
１０６に示すようにマイクロホン１０７へ回り込む。マ
イクロホン１０７で収音された音声信号は増幅器１０８
で所定レベルまで増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０９でデジ
タル信号に変換される。適応フィルタ１２１は、入力信
号が非線形特性回路１２２の出力信号であり、この出力
信号をもとに擬似エコー信号を生成し、加算器１１０に
おいてＡ／Ｄ変換器１０９の出力信号から擬似エコー信
号を差し引いて残留エコー信号を出力する。この残留エ
コー信号と非線形特性回路１２２の出力信号を用いて、
適応フィルタ１２１の係数を適応アルゴリズムによって
更新する。そして残留エコー信号は送信信号出力端子１
１１から遠端側に送信される。The operation of the thus configured echo canceller will be described with reference to FIG. An audio signal transmitted from the far end is input to a reception signal input terminal 101, and is converted to an analog signal by a D / A converter 102.
The signal is input to the analog output volume unit 112. The level of the input signal is adjusted by the level adjustment circuit 103, amplified to a predetermined level by the amplifier 104, and output from the speaker 105. The output audio signal goes around the microphone 107 as shown by the acoustic echo 106. The audio signal collected by the microphone 107
, And is converted to a digital signal by the A / D converter 109. The adaptive filter 121 receives the input signal as an output signal of the nonlinear characteristic circuit 122, generates a pseudo echo signal based on the output signal, and generates a pseudo echo signal from the output signal of the A / D converter 109 in the adder 110. Subtract and output the residual echo signal. Using the residual echo signal and the output signal of the nonlinear characteristic circuit 122,
The coefficient of the adaptive filter 121 is updated by the adaptive algorithm. The residual echo signal is sent to the transmission signal output terminal 1
11 to the far end.
【００１２】ここで、非線形特性回路１２２、レベル調
整回路１０３および制御部１２３について図２を用いて
説明する。図２において、入力と出力はアナログ出力ボ
リューム部１１２の入力と出力である。入力はレベル調
整回路１０３の入力信号の振幅レベル、出力は増幅器１
０４の出力信号の振幅レベル、クリップレベルは増幅器
１０４の出力定格レベルすなわちクリップレベル、設定
１および設定２はレベル調整回路の代表的な設定を示し
ている。設定１では入力信号レベルと出力信号レベルは
線形な関係であり、この場合は増幅器の出力信号のクリ
ップによる非線形要素を含む残留エコー信号は発生しな
い。それに対して設定２の場合、レベル調整回路１０３
において設定１よりレベルの増幅率が高く設定されてい
るため、増幅器１０４の出力レベルは、入力レベルがあ
る一定のレベルを超えると、クリップレベルで頭打ちと
なる。すなわち設定２のようにレベル調整回路１０３の
設定方法によっては、クリップレベルによる非線形な要
素が発生する。そこでこの非線形な要素を消去するため
に、制御部１２３から非線形特性回路１２２に対してレ
ベルの増幅率に応じた非線形特性を設定する。適応フィ
ルタの入力信号レベルと増幅器１０４のクリップレベル
の関係はあらかじめ算出可能であるから、制御部１２３
は、レベル調整回路１０３に対して設定２のようにクリ
ップが発生するレベル設定を行う場合には、非線形特性
回路１２２に対しても、増幅器１０４のクリップが発生
する信号レベルを越える際に、適応フィルタ１２１の入
力信号も同様にクリップするように、図２の設定２に示
すような非線形な特性を設定する。その結果、増幅器１
０４で発生する非線形な要素も、この非線形特性回路１
２２と適応フィルタ１２１によって消去可能となり、非
線形要素による残留エコー信号の発生を抑制することが
できる。なお、ここではクリップが発生する原因を増幅
器１０４として説明したが、その他のアナログ回路、例
えばスピーカ１０５でのクリップによる非線形要素の発
生も考えられる。この場合も前記増幅器１０４を例に説
明した場合と同様に対応できる。Here, the nonlinear characteristic circuit 122, the level adjustment circuit 103, and the control unit 123 will be described with reference to FIG. 2, the input and output are the input and output of the analog output volume unit 112. The input is the amplitude level of the input signal of the level adjustment circuit 103, and the output is the amplifier 1
The amplitude level and clip level of the output signal 04 indicate the output rated level of the amplifier 104, that is, the clip level, and the settings 1 and 2 indicate typical settings of the level adjustment circuit. In setting 1, the input signal level and the output signal level have a linear relationship, and in this case, a residual echo signal including a nonlinear element due to clipping of the output signal of the amplifier does not occur. On the other hand, in the case of setting 2, the level adjustment circuit 103
Since the amplification factor of the level is set higher than in the setting 1, the output level of the amplifier 104 peaks at the clip level when the input level exceeds a certain level. That is, depending on the setting method of the level adjustment circuit 103 as in the setting 2, a non-linear element due to the clip level occurs. Therefore, in order to eliminate this non-linear element, the control unit 123 sets a non-linear characteristic in the non-linear characteristic circuit 122 according to the level amplification factor. Since the relationship between the input signal level of the adaptive filter and the clip level of the amplifier 104 can be calculated in advance, the control unit 123
In the case where the level setting at which clipping occurs as in setting 2 is performed on the level adjustment circuit 103, the nonlinear characteristic circuit 122 is also adapted when the signal level at which the clipping of the amplifier 104 occurs is exceeded. A non-linear characteristic as shown in setting 2 in FIG. 2 is set so that the input signal of the filter 121 is similarly clipped. As a result, the amplifier 1
The non-linear element generated in the circuit of FIG.
22 and the adaptive filter 121 make it possible to eliminate the residual echo signal due to the non-linear element. Here, the cause of the occurrence of the clip has been described as the amplifier 104. However, the occurrence of a non-linear element due to a clip in another analog circuit, for example, the speaker 105 may be considered. This case can be dealt with similarly to the case described with the amplifier 104 as an example.
【００１３】以上のように、本発明の実施の形態１によ
れば、制御部１２３から、レベル調整回路１０３に設定
する増幅率に応じて、非線形特性回路１２２に増幅器１
０４でのクリップレベルを想定した非線形特性を設定す
ることによって、非線形要素による残留エコー信号の発
生を抑制することができる。As described above, according to the first embodiment of the present invention, the control unit 123 sends the amplifier 1 to the nonlinear characteristic circuit 122 in accordance with the amplification factor set in the level adjustment circuit 103.
By setting the non-linear characteristic assuming the clip level at 04, generation of a residual echo signal due to a non-linear element can be suppressed.
【００１４】（実施の形態２）図３は本発明の第２の実
施の形態によるエコーキャンセラの構成を示すブロック
図であり、図１に示した実施の形態１と同様な要素には
同様な符号を付してある。本実施の形態２では、実施の
形態１のエコーキャンセラにおいて、適応フィルタ１２
１の入力側に縦続接続していた非線形特性回路１２２
を、適応フィルタ１２１の出力側に縦続接続することと
したものである。実施の形態１と同様に、増幅器１０４
で発生する非線形な要素も、この非線形特性回路１２２
と適応フィルタ１２１によって消去可能となり、非線形
要素による残留エコー信号の発生を抑制することができ
る。(Embodiment 2) FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of an echo canceller according to a second embodiment of the present invention. Elements similar to those of Embodiment 1 shown in FIG. The code is attached. In the second embodiment, in the echo canceller of the first embodiment, the adaptive filter 12
Non-linear characteristic circuit 122 cascaded to the input side
Are cascade-connected to the output side of the adaptive filter 121. As in the first embodiment, the amplifier 104
Is generated in the nonlinear characteristic circuit 122.
And the adaptive filter 121 enables elimination, thereby suppressing the generation of a residual echo signal due to a nonlinear element.
【００１５】以上のように、本発明の実施の形態２によ
れば、制御部１２３からレベル調整回路１０３に設定す
る増幅率に応じて、非線形特性回路１２２に増幅器１０
４でのクリップレベルを想定した非線形特性を設定する
ことによって、非線形要素による残留エコー信号の発生
を抑制することができる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, the nonlinear characteristic circuit 122 controls the amplifier 10 in accordance with the amplification factor set in the level adjustment circuit 103 by the control unit 123.
By setting the non-linear characteristic assuming the clip level in No. 4, the generation of the residual echo signal due to the non-linear element can be suppressed.
【００１６】（実施の形態３）図４は本発明の第３の実
施の形態によるエコーキャンセラの構成を示すブロック
図であり、図１に示した実施の形態１と同様な要素には
同様な符号を付してある。図４では遠端側との送受信信
号はデジタル信号として示しているが、遠端側との送受
信信号がアナログ信号であれば、受信信号入力端子１０
１から入力した直後にＡ／Ｄ変換器を縦続接続し、送信
信号出力端子１１１から出力する直前にＤ／Ａ変換器を
縦続接続することになる。図４において、２１１は受信
信号をサブバンド分割処理する受信信号サブバンド分割
処理部、２１２は受信信号がエコー経路を通ることによ
り発生するエコー信号をサブバンド分割処理してサブバ
ンドエコー信号を生成するサブバンド分割処理部、２３
０は受信信号サブバンド分割処理部２１２の出力信号と
エコー信号サブバンド分割処理部２１１の出力信号に基
づいて、各サブバンドにおいてエコー経路の伝達特性を
推定してサブバンド擬似エコー信号を生成する（サブバ
ンド擬似エコー信号生成手段）サブバンド適応フィルタ
２３１〜２３３からなるサブバンド適応フィルタ群、２
４１〜２４３はサブバンド適応フィルタ２３１〜２３３
により生成されるサブバンド擬似エコー信号をサブバン
ドエコー信号から差し引くことによって前記エコー信号
を消去する加算器、２１３はサブバンドエコー信号から
サブバンド擬似エコー信号を差し引いて出力されるサブ
バンド残留エコー信号をサブバンド合成処理して残留エ
コー信号を生成するサブバンド合成処理部、２２１〜２
２３は各サブバンドごとにサブバンド適応フィルタ２３
１〜２３３の入力側に縦続接続され、前記エコー経路に
内在する非線形特性とほぼ同一の非線形特性を有する非
線形特性回路である。そして、遠端側からの受信信号を
Ｄ／Ａ変換して得られるアナログ出力信号の振幅レベル
を調整するレベル調整回路１０３と、非線形特性回路２
２１〜２２３とレベル調整回路１０３を制御する制御部
１２３は実施の形態１と同じである。(Embodiment 3) FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of an echo canceller according to a third embodiment of the present invention. Elements similar to those of Embodiment 1 shown in FIG. The code is attached. In FIG. 4, the transmission / reception signal to / from the far end is shown as a digital signal, but if the transmission / reception signal to / from the far end is an analog signal, the reception signal input terminal 10
A / D converters are connected in cascade immediately after inputting from 1, and D / A converters are connected in cascade just before output from the transmission signal output terminal 111. In FIG. 4, reference numeral 211 denotes a reception signal sub-band division processing unit for performing sub-band division processing on a reception signal, and reference numeral 212 denotes a sub-band division processing for an echo signal generated when the reception signal passes through an echo path to generate a sub-band echo signal. Sub-band division processing unit 23
0 generates a subband pseudo echo signal by estimating the transfer characteristic of the echo path in each subband based on the output signal of the received signal subband division processing unit 212 and the output signal of the echo signal subband division processing unit 211. (Subband pseudo echo signal generation means) Subband adaptive filter group composed of subband adaptive filters 231 to 233, 2
41 to 243 are subband adaptive filters 231 to 233
An adder 213 for subtracting the sub-band pseudo echo signal from the sub-band echo signal by subtracting the sub-band pseudo echo signal from the sub-band echo signal is output. Sub-band synthesizing unit for generating a residual echo signal by sub-band synthesizing
23 is a subband adaptive filter 23 for each subband.
This is a non-linear characteristic circuit cascaded to the input sides of Nos. 1 to 233 and having substantially the same non-linear characteristics as the non-linear characteristics inherent in the echo path. And a level adjusting circuit 103 for adjusting the amplitude level of an analog output signal obtained by D / A converting the signal received from the far end, and a nonlinear characteristic circuit 2
The control unit 123 for controlling the level adjustment circuit 103 and 21 to 223 is the same as in the first embodiment.
【００１７】以上のように構成されたエコーキャンセラ
について、図４を用いてその動作を説明する。遠端側か
ら出力された音声信号は受信信号入力端子１０１に入力
され、Ｄ／Ａ変換器１０２でアナログ信号に変換され、
アナログ出力ボリューム部１１２に入力される。その入
力信号はレベル調整回路１０３で振幅レベルを調整さ
れ、増幅器１０４で所定のレベルに増幅されてスピーカ
１０５から出力される。その出力音声信号が音響エコー
１０６に示すようにマイクロホン１０７へ回り込む。マ
イクロホン１０７で収音された音声信号は増幅器１０８
で所定のレベルまで増幅され、Ａ／Ｄ変換器１０９でデ
ジタル信号に変換される。変換後のデジタル信号はサブ
バンド分割処理部２１２に入力され、サブバンド分割処
理を行い、複数のサブバンド目標信号を生成する。ま
た、サブバンド分割処理部２１１は、前記入力端子１０
１で受信した音声信号をサブバンド分割処理し、サブバ
ンド参照信号を生成する。これら生成されたサブバンド
参照信号は、サブバンド適応フィルタ群２３０に入力さ
れ、それぞれ独立しているサブバンド適応フィルタ部Ａ
Ｆｉ（ｉ＝１〜Ｎ）２３１〜２３３に供給される。前記
サブバンド適応フィルタ２３１〜２３３の出力を、前記
サブバンド分割処理部２１２から出力される複数のサブ
バンド目標信号から、それぞれ加算器２４１〜２４３に
おいて差し引くことによって、各加算器２４１〜２４３
から複数のサブバンド残留エコー信号が出力される。そ
の後、複数のサブバンド残留エコー信号は、それぞれサ
ブバンド適応フィルタ２３１〜２３３に供給され、各サ
ブバンド適応フィルタ２３１〜２３３でのフィルタ係数
更新アルゴリズムの係数更新に用いられるとともに、サ
ブバンド合成処理部２１３に入力されサブバンド合成処
理が行われた後、送信信号出力端子１１１から出力され
る。The operation of the thus configured echo canceller will be described with reference to FIG. The audio signal output from the far end is input to a reception signal input terminal 101, and is converted into an analog signal by a D / A converter 102.
The signal is input to the analog output volume unit 112. The level of the input signal is adjusted by the level adjustment circuit 103, amplified to a predetermined level by the amplifier 104, and output from the speaker 105. The output audio signal goes around the microphone 107 as shown by the acoustic echo 106. The audio signal picked up by the microphone 107 is amplified by an amplifier 108.
Is amplified to a predetermined level, and is converted into a digital signal by the A / D converter 109. The converted digital signal is input to the sub-band division processing unit 212, and performs a sub-band division process to generate a plurality of sub-band target signals. Further, the sub-band division processing unit 211
The sub-band division processing is performed on the audio signal received in step 1 to generate a sub-band reference signal. These generated sub-band reference signals are input to the sub-band adaptive filter group 230, and the independent sub-band adaptive filter units A
Fi (i = 1 to N) 231 to 233. The outputs of the sub-band adaptive filters 231 to 233 are subtracted from the plurality of sub-band target signals output from the sub-band division processing unit 212 by the adders 241 to 243, respectively.
Output a plurality of sub-band residual echo signals. Thereafter, the plurality of sub-band residual echo signals are supplied to the sub-band adaptive filters 231 to 233, respectively, and are used for updating the coefficients of the filter coefficient updating algorithm in each of the sub-band adaptive filters 231 to 233. After being input to 213 and subjected to subband synthesis processing, it is output from the transmission signal output terminal 111.
【００１８】非線形特性回路２２１〜２２３、レベル調
整回路１０３および制御部１２３については実施の形態
１と同様であり、制御部１２３は、レベル調整回路１０
３に対して、図２の設定２のようにクリップが発生する
レベル設定を行う場合には、非線形特性回路２２１〜２
２３に対しても、増幅器１０４のクリップが発生する信
号レベルを越える際に、適応フィルタ２３１〜２３３の
入力信号も同様にクリップするように、図２の設定２に
示すような非線形な特性を各サブバンドごとに設定す
る。その結果、増幅器１０４で発生する非線形な要素
も、この非線形特性回路２２１〜２２３と適応フィルタ
２３１〜２３３によって消去可能となり、非線形要素に
よる残留エコー信号の発生を抑制することができる。The nonlinear characteristic circuits 221 to 223, the level adjustment circuit 103, and the control unit 123 are the same as those in the first embodiment.
When setting the level at which clipping occurs as in setting 2 in FIG.
For each of the filters 23, when the signal level at which the clipping of the amplifier 104 occurs exceeds the signal level, the input signals of the adaptive filters 231 to 233 are similarly clipped. Set for each sub-band. As a result, the non-linear elements generated in the amplifier 104 can be eliminated by the non-linear characteristic circuits 221 to 223 and the adaptive filters 231 to 233, and the generation of the residual echo signal due to the non-linear elements can be suppressed.
【００１９】以上のように、本発明の実施の形態３によ
れば、制御部１２３からレベル調整回路１０３に設定す
る増幅率に応じて、非線形特性回路２２１〜２２３に増
幅器１０４でのクリップレベルを想定した非線形特性を
各サブバンドごとに設定することによって、非線形要素
による残留エコー信号の発生を抑制することができる。As described above, according to the third embodiment of the present invention, the clipping level of the amplifier 104 is transmitted to the nonlinear characteristic circuits 221 to 223 according to the amplification factor set by the control unit 123 to the level adjustment circuit 103. By setting the assumed nonlinear characteristic for each subband, it is possible to suppress the generation of a residual echo signal due to the nonlinear element.
【００２０】（実施の形態４）図５は本発明の第４の実
施の形態によるエコーキャンセラの構成を示すブロック
図であり、図４に示した実施の形態３と同様な要素には
同様な符号を付してある。本実施の形態４では、実施の
形態３のエコーキャンセラにおいて、各サブバンドごと
に適応フィルタ２３１〜２３３の入力側に縦続接続して
いた非線形特性回路２２１〜２３３を、各サブバンドご
とに適応フィルタ２３１〜２３３の出力側に縦続接続す
ることとしたものである。実施の形態３と同様に、増幅
器１０４で発生する非線形な要素も、この非線形特性回
路２２１〜２２３とサブバンド適応フィルタ２３１〜２
３３によって消去可能となり、非線形要素による残留エ
コー信号の発生を抑制することができる。(Embodiment 4) FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of an echo canceller according to a fourth embodiment of the present invention. Elements similar to those of the embodiment 3 shown in FIG. The code is attached. In the fourth embodiment, in the echo canceller of the third embodiment, the nonlinear characteristic circuits 221 to 233 connected in cascade to the input sides of the adaptive filters 231 to 233 for each subband are replaced with adaptive filters for each subband. The cascade connection is made to the output sides of 231 to 233. As in the third embodiment, the non-linear elements generated by the amplifier 104 also include the non-linear characteristic circuits 221 to 223 and the sub-band adaptive filters 231 to 231.
33 makes it possible to cancel, and it is possible to suppress the generation of residual echo signals due to nonlinear elements.
【００２１】以上のように、本発明の実施の形態４によ
れば、制御部１２３からレベル調整回路１０３に設定す
る増幅率に応じて、非線形特性回路２２１〜２２３に増
幅器１０４でのクリップレベルを想定した非線形特性を
各サブバンドごとに設定することによって、非線形要素
による残留エコー信号の発生を抑制することができる。As described above, according to the fourth embodiment of the present invention, the clip level of the amplifier 104 is transmitted to the nonlinear characteristic circuits 221 to 223 in accordance with the amplification factor set by the control unit 123 to the level adjustment circuit 103. By setting the assumed nonlinear characteristic for each subband, it is possible to suppress the generation of a residual echo signal due to the nonlinear element.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、通常の
線形特性のエコー信号だけではなく、アナログ出力ボリ
ュームによる大幅な増幅によって発生する出力信号のク
リップなどの非線形要素がエコー信号に含まれている場
合でも、非線形特性回路を線形フィルタである適応フィ
ルタにより構成される擬似エコー信号生成手段と縦続接
続し、その増幅率に応じて非線形特性回路の特性を調整
することによって、非線形特性のエコー信号も消去する
ことができ、通話品質の劣化防止に大きな効果が得られ
る。As described above, according to the present invention, not only an echo signal having a normal linear characteristic but also a non-linear element such as a clip of an output signal generated by a large amplification by an analog output volume is included in the echo signal. Even if the nonlinear characteristic circuit is connected, the nonlinear characteristic circuit is connected in cascade with a pseudo echo signal generating means constituted by an adaptive filter which is a linear filter, and the characteristic of the nonlinear characteristic circuit is adjusted according to the amplification factor, thereby obtaining the nonlinear characteristic. The echo signal can also be eliminated, and a great effect can be obtained in preventing the deterioration of speech quality.
【図１】本発明の実施の形態１によるエコーキャンセラ
を示すブロック図FIG. 1 is a block diagram showing an echo canceller according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の実施の形態１における動作説明のため
のレベル調整回路の入力と増幅器の出力の相対関係を示
す特性図FIG. 2 is a characteristic diagram showing a relative relationship between an input of a level adjustment circuit and an output of an amplifier for explaining an operation according to the first embodiment of the present invention;
【図３】本発明の実施の形態２によるエコーキャンセラ
を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing an echo canceller according to a second embodiment of the present invention;
【図４】本発明の実施の形態３によるエコーキャンセラ
を示すブロック図FIG. 4 is a block diagram showing an echo canceller according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の実施の形態４によるエコーキャンセラ
を示すブロック図FIG. 5 is a block diagram showing an echo canceller according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】従来のエコーキャンセラを示すブロック図FIG. 6 is a block diagram showing a conventional echo canceller.
１０１ 受信信号入力端子 １０２ Ｄ／Ａ変換器 １０３ レベル調整回路 １０４、１０８ 増幅器 １０５ スピーカ １０６ 音響エコー １０７ マイクロホン １０９ Ａ／Ｄ変換器 １１０、２４１、２４２、２４３ 加算器 １１１ 送信信号出力端子 １１２ アナログ出力ボリューム部 １２１ 適応フィルタ（擬似エコー信号生成手段） １２２、２２１、２２２、２２３ 非線形特性回路 １２３ 制御部 ２１１、２１２ サブバンド分割処理部 ２１３ サブバンド合成処理部 ２３０ サブバンド適応フィルタ群（サブバンド擬似エ
コー信号生成手段） ２３１、２３２、２３３ サブバンド適応フィルタReference Signs List 101 reception signal input terminal 102 D / A converter 103 level adjustment circuit 104, 108 amplifier 105 speaker 106 acoustic echo 107 microphone 109 A / D converter 110, 241, 242, 243 adder 111 transmission signal output terminal 112 analog output volume Unit 121 adaptive filter (pseudo echo signal generation means) 122, 221, 222, 223 nonlinear characteristic circuit 123 control unit 211, 212 subband division processing unit 213 subband synthesis processing unit 230 subband adaptive filter group (subband pseudo echo signal Generation means) 231, 232, 233 Subband adaptive filter
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165576AJP2000353989A (en) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | Echo canceller |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165576AJP2000353989A (en) | 1999-06-11 | 1999-06-11 | Echo canceller |
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| JP2000353989Atrue JP2000353989A (en) | 2000-12-19 |
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|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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