JPH0465923A - Sound signal processor and method thereof - Google Patents
Sound signal processor and method thereofInfo
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Landscapes
- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、音声システムに関し、特に、双方向音声通信
を提供する音声回線に接続するスピーカーホン回路に関
する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to audio systems and, more particularly, to speakerphone circuits that connect to audio lines that provide two-way audio communications.
(従来の技術)
アナログ・スピーカフォーンは長い間電話での通話中手
を使わないで済む通信手段として主として使われてきた
。しかしながらこの好都合なサービスも幾つかの制約付
きの犠牲の上で得られたものである。BACKGROUND OF THE INVENTION Analog speakerphones have long been used primarily as a means of communication that does not require the use of hands during telephone conversations. However, this advantageous service comes at the cost of some limitations.
アナログ並びに他のスピーカーホンの設計には考慮すべ
き2つの基本的な制約、すなわち自励発振または再生並
びに遠端送話者への残響リターンエコーの生成の傾向が
ある。手を使わずに済む操作を好都合にしようとすると
出力または送信チャネル及びに入力または受信チャネル
の両者に高い利得が必要となるので両方の制約が存在す
ることになる。送信チャネルにおける信号はスピーカー
ホンの有するマイクロホンから電話チップリングの接続
の際に所定の電話送受信規格値に受入るのに十分な高い
レベルまで増幅されなければならない。さらに受信チャ
ネルにおける信号はチップリングの接続からスピーカー
ホンに付随するラウドスピーカ−を駆動するのに十分な
高い電力レベルにまで増幅されなければならない。これ
らのチャネル間の望ましくない結合は2線式から4線式
へのハイブリッド結合路並びにラウドスピーカ−からマ
イクロホンへの音響結合路の両者により形成されるがこ
れら両者はそれぞれ局所閉ループの電気及び音響部分を
含むものである。このループは一般的には1よりはるか
に大きい利得を有しさらに補償がなされない場合に自励
発振が起こる。Analog and other speakerphone designs have two fundamental constraints to consider: self-oscillation or regeneration and the tendency to produce reverberant return echoes to the far-end talker. Both constraints are present because the advantage of hands-off operation requires high gains in both the output or transmit channel and the input or receive channel. The signal in the transmission channel must be amplified from the speakerphone's microphone to a level high enough to be acceptable to predetermined telephone transmission and reception specifications upon connection of the telephone tip ring. Additionally, the signal in the receive channel must be amplified from the tip ring connection to a power level high enough to drive the loudspeaker associated with the speakerphone. Undesirable coupling between these channels is created by both the two-wire to four-wire hybrid coupling path and the loudspeaker-to-microphone acoustic coupling path, both of which are electrical and acoustic parts of the locally closed loop, respectively. This includes: This loop typically has a gain much greater than unity and will self-oscillate if uncompensated.
殆どのスピーカーホン装置の場合マイクロホンにラウド
スピーカ−が近接しているのでラウドスピーカ−からの
音声に起因するマイクロホンの音声レベルは一般的にマ
イクロホンの利用者または近端側よりもたらされる音声
レベルより非常に大きい。このことがラウドスピーカ−
から発する遠端側音声をマイクロホンに結合し電話回線
を通り遠端側にリターンし、結果として大きく残響する
リターンエコーが遠端側に聞こえることになる。In most speakerphone systems, the loudspeaker is in close proximity to the microphone, so that the microphone sound level due to the sound from the loudspeaker is generally much lower than the sound level provided by the microphone user or the near end. big. This means that the loudspeaker
The far-end sound emitted from the far-end is coupled to the microphone and returned to the far-end through the telephone line, and as a result, a large reverberating return echo is heard at the far-end.
従来、これらの制約が従来のアナログ・スピーカフォー
ンの設計の場合に考慮されてきた。従来のアナログ・ス
ピーカフォーンの作動は周知であり、エイ・ブサラ(A
、Busala)による論文“音声スイッチ スピーカ
ーホンの設計における基礎的考察°(「ベル システム
テクニカル ジャーナル(Bell System
Technical Journal)J第39巻、第
2号、1960年3月、265−294頁)に記載され
ている。アナログ・スピーカフォーンは一般的にスイッ
チング損失法を用いるがこれにより送信と受信の両チャ
ネルにおける音声信号のエネルギーが感知されその情報
に基づきスイッチング判断が行われる。どちらか一方の
チャネルにおける最高エネルギーレベルを有する音声信
号にはクリアの通話路が与えられ、他方のチャネルにお
ける音声信号が通話路に損失が挿入されて減衰される。Traditionally, these constraints have been considered in the design of conventional analog speakerphones. The operation of conventional analogue speakerphones is well known and was developed by A. Busara (A.
, Busala (Bell System Technical Journal)
Technical Journal) J Vol. 39, No. 2, March 1960, pp. 265-294). Analog speakerphones typically use a switching loss method in which the energy of the audio signal in both the transmit and receive channels is sensed and switching decisions are made based on that information. The voice signal with the highest energy level in either channel is given a clear path, and the voice signal in the other channel is attenuated by adding loss to the path.
もし音声信号が送信チャネルかまたは受信チャネルのど
ちらかにない場合スピーカーホンは一般的に損失が送信
チャネル、受信チャネル、または両チャネルにスイッチ
ングされるいわゆる静止モードとなる。可変損失要素に
より各通信路に挿入された音声スイッチング損失量は局
部ループ自励発振に対し防護するのに必要なマージンに
より求められ、一般的にはスピーカーホンの音量調節位
置にセットされる。If there is no audio signal on either the transmit channel or the receive channel, the speakerphone is generally in a so-called quiescent mode in which losses are switched to the transmit channel, the receive channel, or both channels. The amount of audio switching loss introduced into each channel by the variable loss element is determined by the margin necessary to protect against local loop self-oscillation, and is generally set at the volume adjustment position of the speakerphone.
自励発振をなくするためにはリターンエコーを十分に減
衰するのに必要とする以上の損失が受信音声の受信中に
送信チャネルに切り替えされるので遠端残響リターンエ
コーは通常従来のアナログ・スピーカフォーンの操作に
おいては制約とはならない。これらの従来のアナログ・
スピーカフォーンは好都合にこれら2つの制約に対処し
ているが、そのようになる場合には本質的に他のもの、
すなわち雑音誘導疑似交換、背景会話または間欠雑音に
より惹起される送信及び/または受信ロックアウト、及
び音節の初期クリッピングが導入される。全2重すなわ
ち“2重通話”は音声交換損失は常に2チヤネルの一方
またはその他方に挿入されるのでこれらのスピーカーホ
ンの場合は不可能である。最近のさらに高性能の音声切
替えスピーカーホンは限定された理想の電気的音声的条
件の元において全2重ないしそれに近い全2重モードで
作動できるものであるが、ここではリターンエコーが出
現して制約となり従ってこれらのスピーカーホンの設計
においては対処されねばならない。To eliminate self-oscillation, far-end reverberant return echoes are typically caused by conventional analog loudspeakers, since more loss than required to sufficiently attenuate the return echoes is switched to the transmit channel during reception of the received audio. This is not a restriction when operating the phone. These traditional analog
While speakerphones conveniently address these two constraints, there are essentially other
Namely, noise-induced pseudo-exchanges, transmit and/or receive lockouts caused by background conversation or intermittent noise, and initial clipping of syllables are introduced. Full duplex or "double talk" is not possible with these speakerphones since voice exchange losses are always inserted into one or the other of the two channels. Newer, higher-performance voice-switching speakerphones are capable of operating in full-duplex or near-full-duplex mode under limited ideal electrical and audio conditions, but in this case return echoes appear. limitations that must therefore be addressed in the design of these speakerphones.
スピーカーホンの設計に伴う基本的制約に対処する他の
方法にはそこにエコーキャンセラを用いる方法がある。Another way to address the fundamental limitations of speakerphone design is to use echo cancellers.
動作に際し、エコーキャンセラはスピーカーホンのラウ
ドスピーカ−とマイクロホンとの間のインパルス応答を
連続的に推定しそしてリターン路からエコー推定値を減
するものである。エコーキャンセラの作動の理論と近接
するラウドスピーカ−とマイクロホン間の音響結合とエ
コーの影響を減する場合の利用については多くの文献に
詳細に記載されている。それらの幾つかをあげると、ア
ール・セルチ(R,CerυN)とエフ・ビラ(P、
Pi ra)による“オーディオ会議にエコーキャンセ
ラ法の応用2 「プロシディングス オン I EE
E インターナショナル コンファレンス オン ア
コウスチックス、スピーチ、アンド シグナル プロセ
ッシング(Proc、of IEEE 1nterna
tional Conference on Acou
stics、5peech。In operation, the echo canceller continuously estimates the impulse response between the speakerphone's loudspeaker and the microphone and subtracts the echo estimate from the return path. The theory of operation of echo cancellers and their use in reducing the effects of acoustic coupling and echo between adjacent loudspeakers and microphones has been extensively described in the literature. Some of them are R, CerυN and F Vila (P,
“Application of Echo Cancellation Method to Audio Conferences 2” by Pi Ra) Proceedings on IEE
E International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (Proc. of IEEE 1nterna)
tional Conference on Acou
sticks, 5peech.
and Signal Processing)J 1
9 g 2年3月;オー・ホーナ(0,Horna)に
よる“音響フィードバックの消去1 「コムサット
テクニカル レビュー(COMSAT Technic
al Review)J 、第12巻、1982年秋、
3l9−333頁;ワイ・イト−(Y。and Signal Processing) J 1
9 g March 2015; “Elimination of Acoustic Feedback 1” by O Horna (0, Horna) “Comsat
Technical Review (COMSAT Technic
al Review) J, Volume 12, Autumn 1982,
Pages 3l9-333; Y.
Itoh) 、ニー −フルヤ7 (U、Maruya
ma) 、:Lヌ・フルヤ(N、Puruya)及びテ
ィーアラセキ(T、Arasekf)による“遠隔地間
の会議のための音響エコーキャンセラ°、ブロシデイン
ダス オン IEEE インタナショナル コミュニケ
ーションズニア ン”77し>ス(Proc、of I
EEE 1nternat1onalCoa+muni
cations Conference) J 、19
85年6月、46.6.1−46.6.5頁;ビー・ウ
ィドロウ(B、Wldrov) 、ニス・デイ・スチア
ンス(S、D、5tearns)によるアダプティブ
シグナルプロセッシング(Adaptive Sign
al Processing)、プレンティスホール(
Prentice−Hall) 1985年かある。Itoh), Ni-Furuya 7 (U, Maruya
Puruya, N. and Arasekf, T., “Acoustic Echo Canceller for Conferences Between Distances,” 77. (Proc, of I
EEE 1nternat1onalCoa+muni
cations Conference) J, 19
June 1985, pp. 46.6.1-46.6.5; Adaptive by B Widrow (B, Wldrov), Nis Dei Stians (S, D, 5tearns)
Signal processing (Adaptive Sign)
al Processing), Prentice Hall (
Prentice-Hall) 1985.
エコーキャンセラの適応濾波法はこのように公知であっ
て、エコー消去のスピーカーホンの送受信チャネルに使
用されてきた。この方法により、局部ループ損失をハイ
ブリッドと音響結合路の両者に好都合に加えることがで
きる。ハイブリッドを介してインパルス応答のためのタ
イムスパンは一般的に4リミリセカンドのオーダであり
、このエコーをエコーキャンセラの比較的短い適応フィ
ルタで消去できるが、このエコーキャンセラはハイブリ
ッド結合路を介して与えられたループ信号の電気部分を
消去するものである。しかしながら、音響結合路のイン
パルス応答は一般的に非常に長く、そのためラウドスピ
ーカ−からマイクロホンへの結合路を介して与えられた
ループ信号の音響部分を消去するエコーキャンセラにお
いては非常に長いまたはカスケード構成の適応フィルタ
を必要とする。また、音響経路はいずれの動きにも鋭敏
であるため、インパルス応答はスピーカーホンの使用者
が移動したり、スピーカーホンが動かされたりまたは音
響環境が変わることにより時間が変わり、そのため全く
または殆ど増大する結果を与えない。Adaptive filtering techniques for echo cancellers are thus known and have been used in echo-canceling speakerphone transmit and receive channels. In this way, local loop losses can be advantageously added to both the hybrid and acoustic coupling paths. The time span for the impulse response through the hybrid is typically on the order of 4 milliseconds, and this echo can be canceled by a relatively short adaptive filter in the echo canceller, which It cancels the electrical part of the given loop signal. However, the impulse response of the acoustic coupling path is typically very long, so a very long or cascade configuration is required in an echo canceller that cancels the acoustic portion of the loop signal provided through the loudspeaker-to-microphone coupling path. requires an adaptive filter. Also, because the acoustic path is sensitive to any movement, the impulse response changes over time as the speakerphone user moves, the speakerphone is moved, or the acoustic environment changes, so there is no or little increase in the impulse response. does not give any result.
[発明が解決しようとする課題]
エコー消去法は、音響結合路に適用しようとする場合、
ある程度信頼性に欠けさらに実施にあたり費用のかかる
ものである。[Problem to be solved by the invention] When the echo cancellation method is applied to an acoustic coupling path,
They are somewhat unreliable and expensive to implement.
そこで本発明のエコーキャンセラーサブレッサスピーー
カーホン装置はスピーカーホンの設計に伴う再生と残響
リターンエコーの制約に好都合に対処しようとするもの
である。Accordingly, the echo canceller sublessor speakerphone device of the present invention seeks to advantageously address the reproduction and reverberation return echo constraints associated with speakerphone design.
[課題を解決するための手段]
上記課題を解決する本発明の一つの特徴は、受信チャネ
ルにおいて適応エコー消去法を用いて再生の傾向をなく
し、ハイブリッドを介してスピーカーホン送話者エコー
を消去し、それにより局所ループ利得を1未満に減する
ものである。本発明の装置により受信チャネルは常にオ
ーブンとなる。[Means for Solving the Problems] One feature of the present invention that solves the above problems is to use an adaptive echo cancellation method in the receiving channel to eliminate the replay tendency and cancel the speakerphone talker echo through the hybrid. , thereby reducing the local loop gain to less than one. With the device of the invention the receiving channel is always open.
受信音声はスピーカーホンの使用者が通話中がそうでな
いかに拘らず決して中断されることはない。Received audio is never interrupted, whether or not the speakerphone user is on a call.
本発明の他の特徴は送信チャネルに適応エコー抑制法を
使用することにより遠端側への残響リターンエコーの生
成をなくすことである。送信チャネルにおける可変利得
要素はスピーカーホンに付随するラウドスピーカ−にお
ける受信信号レベルによってのみ制御される。従って送
信チャネルの利得はラウドスピーカ−に受信信号がある
ときのみ減少され、またこの利得は残響リターンエコー
を許容できるレベルに抑制するのに必要な程度まで減少
される。Another feature of the invention is the use of adaptive echo suppression techniques in the transmit channel to eliminate the generation of reverberant return echoes to the far end. The variable gain element in the transmit channel is controlled solely by the received signal level at the loudspeaker associated with the speakerphone. The gain of the transmit channel is therefore reduced only when there is a received signal at the loudspeaker, and the gain is reduced to the extent necessary to suppress reverberant return echoes to an acceptable level.
本発明のさらに他の特徴はスピーカーホンが事実上アイ
ドルモードからの2重通信方式のものである。近端側も
しくは遠端側のどちらかが通話し始めると、音声レベル
と無関係に送信または受信音声に初期クリッピングされ
ることはない。さらに受信チャネルは何時でもオープン
のままであるから、同時送受話中といえども装置の正常
作動中達成される。A further feature of the invention is that the speakerphone is dual communication from virtually idle mode. Once either the near end or the far end begins talking, there is no initial clipping of the transmitted or received audio, regardless of the audio level. Furthermore, since the receive channel remains open at all times, this is achieved during normal operation of the device, even during simultaneous transmission and reception.
[作用コ
従って本発明のスピーカーホンの機能を行う装置はスピ
ーカーホンの設計に伴う制約をなくするものであるが、
その場合従来の音声切替え損失の望ましくない影響を有
することはなくまた音響エコーキャンセラとして用いる
非常に長い適応フィルタが信頼性に欠けたり費用がかか
り過ぎることはない。[Operations] Therefore, although the apparatus for performing the speakerphone functions of the present invention eliminates the limitations associated with speakerphone design,
In that case, it does not have the undesirable effects of conventional voice switching losses, and very long adaptive filters used as acoustic echo cancelers do not become unreliable or too expensive.
[実施例の説明]
以下図面を参照しながら本発明をさらに詳しく説明する
が、同一要素が複数の図面に記載の場合には図面全てに
わたり同一符号により表示した。[Description of Embodiments] The present invention will be described in more detail below with reference to the drawings, and when the same element is shown in multiple drawings, the same reference numeral is used throughout the drawings.
第1図は概括的スピーカーホン回路100を示し、そこ
に本発明を適用することができる。この回路は電話接続
に用いられるスピーカーホンの動作に大きく影響するハ
イブリッドまたは電気的及び音響結合を示す。ハイブリ
ッド110は接続する他のハイブリッドはもとよりイン
ピーダンスが例えば中央局からの長さに応じて変わりう
る電話回線にスピーカーホンの送受信チャネルを接続す
る。さらにこのハイブリッド110のみがこの回線にイ
ンピーダンスが完全に適合する最良近似を提供する。ハ
イブリッド110への送信チャネルの信号の一部はハイ
ブリッド結合または側音として受信チャネル上にも与え
られる。この制約とラウドスピーカ−111とマイクロ
ホン112の間の不可避の音響結合があるので送受信の
損失制御113と114が適当なチャネルに挿入され再
生または自励発振をなくす。FIG. 1 shows a general speakerphone circuit 100 to which the present invention may be applied. This circuit represents a hybrid or electrical and acoustic coupling that greatly affects the operation of speakerphones used in telephone connections. The hybrid 110 connects the transmit and receive channels of the speakerphone to a telephone line whose impedance can vary depending on, for example, the length from the central office, as well as other hybrids to which it is connected. Furthermore, only this hybrid 110 provides the best approximation of a perfect impedance match to this line. A portion of the transmit channel signal to hybrid 110 is also provided on the receive channel as a hybrid combination or sidetone. Because of this constraint and the unavoidable acoustic coupling between loudspeaker 111 and microphone 112, transmit and receive loss controls 113 and 114 are inserted in the appropriate channels to eliminate regeneration or self-oscillation.
次に第2図は第1図の概括的スピーカーホン回路100
に用いる適切な回路成分を含め本発明のエコーキャンセ
ラーサプレッサースピーカーホンを示す。説明したよう
に、ハイブリッド110は4線式回線で構成するスピー
カーホンをチップリング回線201で中央局に接続する
ために使用される。もし仮にスピーカーホンがディジタ
ル電話環境において実施される場合にはハイブリッド1
10は不要である。スピーカーホン使用者がらの音声は
マイクロホン112によりピックアップされマイクロホ
ン前置増幅器212、エコー抑制バリオロッサ214、
送信チャネル増幅器213を経由し送信チャネルからハ
イブリッド110に結合する。送信チャネル利得はマイ
クロホン前置増幅器212と送信チャネル増幅器213
により与えられる。遠端側からの音声はハイブリッド1
10により受信され受信チャネル増幅器222、A/D
変換器224、エコーキャンセラ225、D/A変換器
226、音量調節器300、電力増幅器223を経由し
受信チャネルからラウドスピーカ−111に結合される
。受信チャネル利得は音量調節器300並びに受信チャ
ネル増幅器222と電力増幅器223により与えられる
。Next, FIG. 2 shows the general speakerphone circuit 100 of FIG.
1 illustrates an echo canceller suppressor speakerphone of the present invention including suitable circuit components for use in the present invention. As described, hybrid 110 is used to connect a speakerphone configured with a four-wire line to a central office via tip-ring line 201. Hybrid 1 if speakerphone is implemented in a digital telephone environment.
10 is unnecessary. The voice of the speakerphone user is picked up by the microphone 112, and is sent to a microphone preamplifier 212, an echo suppression variossor 214,
Coupling from the transmit channel to hybrid 110 via transmit channel amplifier 213 . The transmit channel gain is determined by the microphone preamplifier 212 and the transmit channel amplifier 213.
is given by Audio from the far end is Hybrid 1
10 and receive channel amplifier 222, A/D
The receiving channel is coupled to the loudspeaker 111 via a converter 224, an echo canceller 225, a D/A converter 226, a volume controller 300, and a power amplifier 223. Receive channel gain is provided by volume control 300 as well as receive channel amplifier 222 and power amplifier 223.
受信チャネル増幅器222により増幅された後、遠端側
からの音声はA/D変換器224に結合されそこでディ
ジタル信号に変換されエコーキャンセラ225への第1
人力に与えられる。このディジタル信号はまた制御装置
231にも与えられる。After being amplified by the receive channel amplifier 222, the audio from the far end is coupled to an A/D converter 224 where it is converted to a digital signal and sent to the first echo canceller 225.
given to human power. This digital signal is also provided to controller 231.
この制御装置231はスピーカーホンに制御機能を与え
るが、幾つかを後にさらに詳しく説明する。This controller 231 provides control functions to the speakerphone, some of which will be described in more detail below.
部品番号TMS32010を有するディジタル信号処理
装置はテキサス インストルメント(Texas In
strument)社から入手でき、適当なコーディン
グで制御装置231としての使用に適している。Digital signal processing equipment with part number TMS32010 is manufactured by Texas Instruments.
Strument) and, with appropriate coding, is suitable for use as a control device 231.
送信チャネル増幅器213により増幅された後、送信チ
ャネルにおける音声信号のサンプルが同様にA/D変換
器232にも結合されそこでディジタル信号に変換され
基準信号としてエコーキャンセラ225への第2人力へ
与えられる。送信チャネルにおける音声信号のこのサン
プルはまた制御装置231に与えられる。制御装置23
1はA/D変換器224とA/D変換器232により与
えられる2つの信号の相対レベルを比較する。A/D変
換器224からの信号がA/D変換器232からの信号
より高い場合、制御装置231は音声はハイブリッドに
より遠端側から受信しているとみなす。また一方、A/
D変換器232からの信号がA/D変換器224からの
信号より高い場合、制御装置231は音声は近端側によ
り送信チャネルに与えられているとみなす。ある他の状
態も可能であり、これらの2つの信号の相対的レベルと
組合わせ制御装置231による制御も考慮されている。After being amplified by transmit channel amplifier 213, the samples of the audio signal in the transmit channel are also coupled to A/D converter 232 where they are converted to a digital signal and provided as a reference signal to a second input to echo canceller 225. . This sample of the audio signal on the transmit channel is also provided to controller 231. Control device 23
1 compares the relative levels of the two signals provided by A/D converter 224 and A/D converter 232. If the signal from A/D converter 224 is higher than the signal from A/D converter 232, controller 231 assumes that audio is being received from the far end by the hybrid. On the other hand, A/
If the signal from D converter 232 is higher than the signal from A/D converter 224, controller 231 assumes that audio is being applied to the transmit channel by the near end. Certain other conditions are also possible, and the relative levels of these two signals and control by the combination controller 231 are also considered.
これら他の可能性は第4図の流れ図に示すがこれらにつ
いては後で説明する。These other possibilities are shown in the flowchart of FIG. 4 and will be discussed later.
エコーキャンセラ225は送信チャネルにおける音声信
号のサンプルを用いハイブリッド結合路における音声の
インパルス応答のレプリカを生成するが、このハイブリ
ッド結合路はハイブリッド110により与えられる局所
エコーと遠端音声との組合わせから減ぜられてエコーキ
ャンセラ225からの出力として遠端音声のみを与える
。このようにして、ハイブリッド結合路を介して受信チ
ャネルに与えられる送信信号は消去される。Echo canceller 225 uses samples of the audio signal in the transmit channel to generate a replica of the audio impulse response in a hybrid path that is subtracted from the combination of local echo and far-end audio provided by hybrid 110. echo canceller 225 to provide only far-end audio as output from echo canceller 225. In this way, the transmitted signal applied to the receive channel via the hybrid coupling path is canceled.
エコーキャンセラ225の動作ではさらに詳しくは、エ
コー信号のレプリカが送信チャネルからキャンセラにお
ける適応ディジタル トランスバアサル フィルタに音
声信号のサンプルを基準入力として通過させることによ
り生成される。フィルタにおける係数はエコーキャンセ
ラ出力と基準入力との間の差を最小にするのに基づき更
新される。エコーキャンセラにより制御装置231に連
続して与えられるエコーキャンセラエラー信号はこの差
を反映したものとなる。この同一エラー信号がフィルタ
ーにおける係数を更新する際にキャンセラにより使用さ
れる。More specifically, in the operation of echo canceller 225, a replica of the echo signal is generated by passing samples of the audio signal from the transmit channel to an adaptive digital transversal filter in the canceler as a reference input. The coefficients in the filter are updated based on minimizing the difference between the echo canceller output and the reference input. The echo canceller error signal continuously given to the control device 231 by the echo canceller reflects this difference. This same error signal is used by the canceller in updating the coefficients in the filter.
エコー経路のインパルス応答の持続期間がフィルターに
おいて必要なタップの数を決める。8KHzにおいてサ
ンプリング速度は例えば64タツプ(8ミリセコンド)
でエコーを消去するのに一般的に十分である。フィルタ
の伝達関数がハイブリッド結合路のそれと同一になるよ
うに適応しであると測定できるエラーは無視しうる程に
エコーは完全に消去される。キャンセラは前もってハイ
ブリッド結合路の伝達関数が与えられていないことから
適応が制御装置231により許容される場合キャンセラ
225により要求されるキャンセラ機能を実行する場合
に使用に適しかつ現在入手できるエコーキャンセラは多
くのものがあるが、その様なキャンセラの一つとして米
国電信電話会社の2578Dカスケード化エコーキヤン
セラがあげられる。The duration of the impulse response of the echo path determines the number of taps required in the filter. At 8KHz, the sampling rate is, for example, 64 taps (8 milliseconds).
is generally sufficient to cancel the echo. If the transfer function of the filter is adapted to be identical to that of the hybrid coupling path, the echoes are completely cancelled, with measurable errors being negligible. There are many echo cancellers currently available that are suitable for use in performing the canceller function required by canceller 225 when adaptation is allowed by controller 231 since the canceler is not given the transfer function of the hybrid coupling path in advance. One such canceller is the American Telegraph and Telephone Company's 2578D cascaded echo canceller.
遠端送話者への残響リターンエコーの生成に付随する制
約は送信チャネルに適応バリオロッサ214を用いるエ
コーキャンセラー サプレッサスピーカーホンで対処さ
れる。このバリオロッサ214はラウドスピーカ−11
1にある受信音声のレベルに応じて伝送チャネル可変量
の損失を挿入する。ラウドスピーカ−111に与えられ
る信号のサンプルは整流器とフィルタ233により整流
と濾波が行われ音声のバースト性(約150ミリセコン
ド)と一般的な室の残響時間に矛盾しない非常に速い(
1ミリセコンド未満)アタック時間とリリース時間に達
する。整流と濾波した信号は次に対数増幅器234によ
り対数制御信号に変換される。The constraints associated with the generation of reverberant return echoes to the far-end talker are addressed with an echo canceller suppressor speakerphone that uses an adaptive variossor 214 in the transmit channel. This Vario Rossa 214 is the loudspeaker 11
A variable amount of loss in the transmission channel is inserted depending on the level of the received audio in step 1. The signal samples provided to the loudspeaker 111 are rectified and filtered by a rectifier and filter 233 at very high speeds (approximately 150 milliseconds) consistent with the burstiness of the audio and typical room reverberation times.
(less than 1 millisecond) attack and release times are reached. The rectified and filtered signal is then converted to a logarithmic control signal by logarithmic amplifier 234.
しきい値検出器235は対数増幅器234の出力を受信
しラウドスピーカ−111における低レベル信号時にお
ける送信チャネル利得の減少を防止する。−度エコーキ
ャンセラ225が適応するとこのような低レベル信号は
無視しうる遠端リタ−ンエコーとなり従ってしきい値検
出器235によりエコー抑制バリオロツサ214に結合
するようにはならない。しきい値検出器235のしきい
値は特定の環境におけるラウドスピーカ−111とマイ
クロホン112との間の音響結合に依存するレベルにあ
る。Threshold detector 235 receives the output of logarithmic amplifier 234 and prevents reduction in transmit channel gain during low level signals at loudspeaker 111. Once the echo canceller 225 is adapted, such low level signals become negligible far end return echoes and are therefore not coupled into the echo suppression variosser 214 by the threshold detector 235. The threshold of threshold detector 235 is at a level that depends on the acoustic coupling between loudspeaker 111 and microphone 112 in the particular environment.
受信音声がないかまたはラウドスピーカ−111におけ
る受信音声が非常に低いレベルにある場合、マイクロホ
ン112における近端側からの音声は前置増幅器212
により第ルベルに増幅され、エコー抑制バリオロッサ2
14を通るが減衰されることなく、送信チャネル増幅器
213により第2レベルに増幅され、次にノーイブリッ
ド110によりチップリング回線に結合する。ラウドス
ピーカ−111における受信音声レベルがしきい値検出
器235のしきい値を超える場合、送信チャネル利得は
ラウドスピーカ−の信号レベルに比例してバリオロッサ
214により減少させられる。If there is no received audio or the received audio at loudspeaker 111 is at a very low level, the audio from the near end at microphone 112 is routed to preamplifier 212.
is amplified to the second level by the echo-suppressed variossor 2
14, but is amplified to a second level by transmit channel amplifier 213 without attenuation, and then coupled to the tip ring line by noibrid 110. If the received audio level at loudspeaker 111 exceeds the threshold of threshold detector 235, the transmit channel gain is reduced by variosser 214 in proportion to the loudspeaker signal level.
送受信の両チャネルとも音声のない場合は完全にオーブ
ンであるから、全利得の達成前にはどちらの方向ともし
きい値を超えることがあってはならない。従ってこのス
ピーカーホンは空モードにおいて全2重となりまた音節
の初めが切り落とされることはない。さらに通常の作動
中受信チャネルは完全にオーブンのままであるから近端
側が通話中であるかないかに拘らず決して妨害されるこ
とはない。この利点は2名以上がスピーカーホンを使用
してかつ会話の前音がある遠隔通信会議では明白である
。さらに、受信音声がある場合、許容できるレベルに遠
端側にリターンエコーを減するのに必要なだけ損失を送
信チャネルに挿入する。Since both transmit and receive channels are completely open when there is no audio, the threshold must not be exceeded in either direction before full gain is achieved. The speakerphone is therefore full duplex in empty mode and the beginning of a syllable is not truncated. Furthermore, during normal operation the receive channel remains completely open and is never disturbed whether the near end is busy or not. This advantage is evident in telecommunications conferences where two or more people use speakerphones and there is a pre-speech conversation. Additionally, if there is received voice, loss is inserted into the transmit channel as necessary to reduce the return echo to an acceptable level at the far end.
従って、バリオロッサ214により挿入される損失量は
局所ループ利得によらず、ラウドスピーカ−111での
現在の受信音声レベルにより求められる。Therefore, the amount of loss inserted by the variossor 214 is determined by the current received audio level at the loudspeaker 111, not by the local loop gain.
エコーキャンセラーサプレッサ スピーカーホンの作動
においては、低レベル受信音声と共に高音量制御設定が
エコーキャンセラ フィルタ係数を発散させる傾向があ
る。このフィルタ係数の発散が結果として局所ループの
再生となる可能性もある。この不安定性はエコーキャン
セラが送信チャネルにおいて近端発生音声に適応するよ
うにされる前にこれらの条件を満たすと起こる。例で説
明すると、高音量制御設定では利得は音響結合路を経由
する送信チャネル基準入力とエコーキャンセラ受信チャ
ネル入力との間にある。スピーカーホンの通常の作動中
において、しきい値検出器のしきい値を越えるレベルに
ある受信チャネル信号はこの利得をなくするのに十分な
は損失を挿入するエコー抑制バリオロッサ214に結合
する。しかしながら、このしきい値未満の受信チャネル
信号はしきい値検出器235によりブロックされてエコ
ー抑制バリオロット214に損失を挿入していない。従
って、これらの低レベル信号は音響結合路を経由して受
信チャネルから送信チャネルに結合し、バリオロッサ2
14には
損失の対応レベルは挿入されない。もしこれら低レベル
信号により与えられた利得が未補償のままである場合、
エコーキャンセラ225は送信チャネルおけるこの受信
音声に適応しようと試みる。Echo Canceller Suppressor In speakerphone operation, high volume control settings along with low level received audio tend to diverge the echo canceller filter coefficients. This divergence of filter coefficients may result in the reproduction of local loops. This instability occurs when these conditions are met before the echo canceller is allowed to adapt to near-end generated speech in the transmit channel. To illustrate by example, in a high volume control setting the gain is between the transmit channel reference input via the acoustic coupling path and the echo canceller receive channel input. During normal operation of the speakerphone, a receive channel signal at a level above the threshold of the threshold detector couples into the echo suppression variosser 214, which inserts sufficient loss to eliminate this gain. However, received channel signals below this threshold are blocked by threshold detector 235 and do not introduce loss into echo suppression variot 214. Therefore, these low-level signals are coupled from the receive channel to the transmit channel via the acoustic coupling path and the variosser 2
No corresponding level of loss is inserted in 14. If the gain imparted by these low level signals remains uncompensated,
Echo canceller 225 attempts to accommodate this received audio on the transmit channel.
エコーキャンセラ225がこの音声に適応しようとする
のを防ぐために、受信チャネル利得の最大レベルを小さ
くする。この削減の根拠はスピーカーホンが不完全とな
った可能性のあることを検知する制御装置231により
求められる。この削減は利用者制御の音量調節器300
によりさもなければ設定されあるいは発生したかも知れ
ぬ局所ループ発生を防ぐために実施された最大利得より
約10dB小さいオーダーである。これはもしエコーキ
ャンセラ225が送信チャネルにおける近端発生音声に
未だ適応していない場合に必要であり、なければ制御回
路231により求められたように再適応する必要がある
。To prevent echo canceller 225 from trying to adapt to this voice, the maximum level of receive channel gain is reduced. The basis for this reduction is determined by the controller 231, which detects that the speakerphone may be defective. This reduction is due to the user-controlled volume control 300.
This is on the order of about 10 dB less than the maximum gain implemented to prevent local loop generation that might otherwise have been set or caused by the . This is necessary if the echo canceller 225 has not yet adapted to the near-end generated speech in the transmit channel, and if not it will need to readapt as required by the control circuit 231.
次に第3図を説明すると、これはスピーカーホンにおけ
る局所ループ再生を防止する音量調節器300の使用に
適した増幅器と制御部分の概略図を示す。第2図に示し
たD/A変換器226からの受信信号は回線301を経
由して増幅器310の非反転入力に供給される。この信
号はコンデンサ311と直列に配置された抵抗と結合す
る。抵抗は可変抵抗312と抵抗313からなる。基準
抵抗316に直列に設けられた抵抗314と抵抗315
からなるフィードバック抵抗は増幅器310に付随する
回路である。増幅器310の出力は回線303を経て第
2図に示した電力増幅器223に結合する。Reference is now made to FIG. 3, which shows a schematic diagram of an amplifier and control portion suitable for use in a volume control 300 to prevent local loop playback in a speakerphone. The received signal from D/A converter 226 shown in FIG. 2 is supplied to the non-inverting input of amplifier 310 via line 301. This signal is coupled to a resistor placed in series with capacitor 311. The resistor consists of a variable resistor 312 and a resistor 313. Resistor 314 and resistor 315 provided in series with reference resistor 316
A feedback resistor consisting of is a circuit associated with amplifier 310. The output of amplifier 310 is coupled via line 303 to power amplifier 223 shown in FIG.
可変抵抗312と314は組になるように揃えてあり、
利用者が調節できる音量調節機能を有する。単極双投ス
イッチ320の機能を与えるアナログ スイッチは可変
抵抗314をバイパスして図示のようにブリッジされて
いる。このスイッチの位置は回線302上に音量調節セ
ットとリセット フラッグを与える制御装置231によ
り決められる。このように増幅器は2種の可変レベル、
すなわちスピーカーホン利用者により決められた第ルベ
ルとエコーキャンセラ225が適応しつつあるスピーカ
ーホンの局所ループにおける安定性を保持するように設
計された第2レベルにおいて作動する。The variable resistors 312 and 314 are arranged as a pair,
It has a volume control function that can be adjusted by the user. The analog switch providing the functionality of single pole double throw switch 320 bypasses variable resistor 314 and is bridged as shown. The position of this switch is determined by controller 231 which provides a volume control set and reset flag on line 302. In this way, the amplifier has two types of variable levels,
That is, the second level determined by the speakerphone user and the echo canceller 225 operate at a second level designed to maintain stability in the local loop of the speakerphone being adapted.
セット フラッグに応答して、スピーカーホンはスピー
カーホン利用者によりセットされた音量レベルで作動す
る。リセット フラッグに応答して、スイッチ320は
増幅器310を介してスピーカーホンの利用者により挿
入できるフィードバック抵抗の最大レベルを制限するこ
とにより増幅器310から最大利得を小さくした可変レ
ベルに減する。この種の増幅器はフィードバック抵抗の
増加に応じて増大する増幅器である
スピーカーホンの作動における安定性を保持するために
音量調節器300はエコーキャンセラ225が適応する
前に受信チャネルの信号が増幅される最大レベルを制限
する。安定化後かつ正常作動中、スピーカーホンの利用
者は音量調節レベルの正常作動範囲を選択することがで
きる。この範囲の上限はエコーキャンセラによる適応中
の許容範囲よりかなり大きいので、エコーキャンセラ2
25の適応後までこの範囲における作動は制御装置23
1により禁止される。In response to the set flag, the speakerphone operates at the volume level set by the speakerphone user. In response to the reset flag, switch 320 reduces the maximum gain from amplifier 310 to a smaller, variable level by limiting the maximum level of feedback resistor that can be inserted by the speakerphone user through amplifier 310. This type of amplifier is an amplifier that increases as the feedback resistance increases.In order to maintain stability in the operation of the speakerphone, the volume controller 300 amplifies the signal of the receiving channel before the echo canceller 225 adapts. Limit maximum level. After stabilization and during normal operation, the user of the speakerphone can select a normal operating range of volume control levels. Since the upper limit of this range is considerably larger than the allowable range during adaptation by the echo canceller, the echo canceller 2
The operation in this range continues until after adaptation of control device 23.
It is prohibited by 1.
この装置はどのようにして高レベルの音量範囲へ削減音
量範囲の両方について可変音量調節をするかを説明する
。高レベル音量レベル範囲(セット フラッグ アクテ
ィブ化)における正常作動中、可変抵抗器312のタッ
プはコンデンサ311の方に向かって動き、可変抵抗3
14のタップは増幅器310の出力の方向に向かって動
くことから、増幅器310出力ターミナルにおける利得
はその最大可能レベルに増加する。削減音量レベル範囲
(リセット フラッグ アクティブ化)における作動中
、可変抵抗312のタップをコンデンサ311の方向に
動かすと、今まで通り増幅器310の出力電圧が増加す
る。しかしながら、可変抵抗314のタップは増幅器3
10の出力ターミルの方向に動くことから、この作動配
置では音量調節が増加すると共にフィードバック抵抗は
減少するのでこの可変抵抗による増幅器310の出力の
利得は従って減少する。音量調節器300の出力が幾分
増加することが正味の作用であるが、但しそれは高音量
レベル範囲で作動中に可能なものからは大きく減ったレ
ベルにおいてである。This device describes how to provide variable volume control for both a high level volume range and a reduced volume range. During normal operation in the high volume level range (set flag activated), the tap of variable resistor 312 moves toward capacitor 311, and the tap of variable resistor 3
Since the fourteen taps move toward the output of amplifier 310, the gain at the amplifier 310 output terminal increases to its maximum possible level. During operation in the reduced volume level range (reset flag activation), moving the tap of variable resistor 312 towards capacitor 311 will still increase the output voltage of amplifier 310. However, the tap of variable resistor 314 is
10, the gain of the output of the amplifier 310 due to this variable resistor is therefore reduced since in this operating arrangement the volume control increases and the feedback resistance decreases. The net effect is that the output of the volume control 300 is increased somewhat, but at a level that is greatly reduced from what is possible during operation in the high volume level range.
もし正常作動中の場合に制御装置231はスピーカーホ
ンが不安定になっている場合を検出し、制御装置はエコ
ーキャンセラに対し送信音声に再適応するように要求す
る。この条件の場合、再び第2図で説明すると、制御装
置231はリセットフラッグをスイッチ320に与え音
量調節器300より受信チャネル上の利得を減する。制
御装置231はA/D変換器232により与えられる送
信チャネル増幅器213の出力信号レベル、またはA/
D変換器224によりエコーキャンセラ225に与えら
れる信号レベル、さらにまたエコーキャンセラ225に
より与えられるエコーキャンセラ エラー信号をモニタ
することによりいつエコーキャンセラ225を送信音声
に再適応させるかを決める。組合わせて、エコーキャン
セラ225を再適応するようにさせる条件とは、いつ送
信チャネル増幅器213の出力が所定のしきい値を超過
するが、いつA/D変換器224によりエコーキャンセ
ラ225に与えられる信号の相対的レベルが送信チャネ
ル増幅器213の出力信号より小さくなるか、及びいつ
送信チャネル増幅器の出力レベルとエコーキャンセラ
エラー信号の差が所定のしきい値より小さくなるかであ
る。制御装置231は、所定期間これらの条件のあるこ
とを検出すると、不安定状態が存在しそしてエコーキャ
ンセラ225に近端位置から送信チャネルにおける信号
に再適応するように求めるものとみなす。If during normal operation, the controller 231 detects when the speakerphone becomes unstable, the controller requests the echo canceller to readapt to the transmitted audio. In this condition, referring again to FIG. 2, controller 231 applies a reset flag to switch 320 to reduce the gain on the receive channel from volume controller 300. The control device 231 controls the output signal level of the transmit channel amplifier 213 provided by the A/D converter 232 or the A/D converter 232.
Monitoring the signal level provided by D-converter 224 to echo canceller 225, as well as the echo canceller error signal provided by echo canceler 225, determines when to readapt echo canceler 225 to the transmitted audio. In combination, the conditions that cause echo canceller 225 to readapt are: when the output of transmit channel amplifier 213 exceeds a predetermined threshold; When the relative level of the signal becomes smaller than the output signal of the transmit channel amplifier 213 and when the output level of the transmit channel amplifier and the echo canceller
The difference between the error signals is less than a predetermined threshold. When controller 231 detects the presence of these conditions for a predetermined period of time, it assumes that an instability condition exists and requires echo canceller 225 to readapt the signal in the transmit channel from the near-end location.
通常中間範囲で作動する音量レベルの場合、自励発振を
防止するために増幅器310の利得に相当の変化は必要
としない。そして低範囲作動音量レベルの場合には全く
変化は必要ではない。これらのレベルでのスピーカーホ
ンの作動中、エコーキャンセラが適応している間及び適
応した後近端利用者に与えられる受信音声の知覚レベル
は同一である。音量レベル変化は利用者がその正常作動
範囲の上限に音量調節セットを有するときのみ明白とな
る。For volume levels typically operating in the midrange, appreciable changes in the gain of amplifier 310 are not required to prevent self-oscillation. And for low range operating volume levels no changes are necessary. During operation of the speakerphone at these levels, the perceived level of received audio presented to the near-end user while and after the echo canceller adapts is the same. Volume level changes are only apparent when the user has the volume control set at the upper end of its normal operating range.
第4図を説明すると、これは第2、第3図のの回路によ
り実行される処理タスクを説明する流れ図を示す。この
処理操作は第2、第3図の両図をこの流れ図と組合わせ
参照すると容易に理解される。この処理タスクは制御装
置231に格納されたプロセスまたはプログラムにより
好都合に求められる。処理タスクは制御装置231によ
り実行される多くのものの一つであり、従って125マ
イクロセコンド毎に1回呼び出される。Referring to FIG. 4, it shows a flow diagram illustrating the processing tasks performed by the circuitry of FIGS. This processing operation can be easily understood by referring to both FIGS. 2 and 3 in combination with this flowchart. This processing task is conveniently performed by a process or program stored in controller 231. The processing task is one of many performed by controller 231 and is thus called once every 125 microseconds.
処理タスクは遠端音声があるかどうかを決める判断40
1に入力される。もし遠端音声があると、処理はエコー
キャンセラ225への係数凍結フラッグがセットされる
ステップ402に進みそして次に処理タスクを抜は出す
。このステップ402において遠端音声があるときはい
つでもスピーカーホンは適応から防止される。このこと
はエコーキャンセラにおける係数を現在ある位置に凍結
することにより達成される。もしステップ401におい
て遠端音声がない場合は次に処理はステップ403に進
む。403においてエコーキャンセラエラーの電力また
は大きさを計算して次に判断405に進む。この判断4
05において、処理はステップ403において計算され
たエラーをキャンセラ基準入力のそれと比較してエコー
キャンセラか適応したかどうか判断する。もしエコーキ
ャンセラが適応した場合には、次に不適応カウンタがセ
ットされるステップ406に進む。The processing task is to make a decision 40 to determine if there is far-end audio.
1 is input. If there is far-end audio, processing proceeds to step 402 where the freeze coefficient flag to echo canceller 225 is set and then the processing task is skipped. In this step 402, the speakerphone is prevented from adaptation whenever there is far-end audio. This is accomplished by freezing the coefficients in the echo canceller at their current positions. If there is no far-end audio in step 401, the process then proceeds to step 403. The power or magnitude of the echo canceller error is calculated at 403 and the process then proceeds to decision 405. This judgment 4
At step 05, the process compares the error calculated at step 403 with that of the canceller reference input to determine whether the echo canceller has adapted. If the echo canceller has adapted, then the process proceeds to step 406 where a non-adaptive counter is set.
適応カウンタ並びに不適応カウンタは両者ともスピーカ
ーホンに対し制御機能を与える処理タスクに用いられる
。この動作に際し、スピーカーホンが判断405におけ
るように適応していると一度でも判断すると不適応カウ
ンタは所定のカウントにプリセットされる。エコーキャ
ンセラの早まった再適応するのを幾つかのサンプルによ
り引き起こされるのを防止するために、このような必要
性を反映している多重サンプルはエコーキャンセラが適
応するように構成される前に必要となる。Both adaptive and non-adaptive counters are used for processing tasks that provide control functions to the speakerphone. In this operation, once the speakerphone is determined to be adaptive as in decision 405, the non-adaptive counter is preset to a predetermined count. To prevent premature re-adaptation of the echo canceller from being caused by some samples, multiple samples reflecting this need are required before the echo canceller is configured to adapt. becomes.
一つの実施例で説明すると、不適応カウンタは1゜02
4のカウンタにプリセットされる。従って、この実施例
ではスピーカーホンが不適応であることを示す1,02
4のサンプルは不適応カランタカセロに減する前に与え
られねばならない。各処理タスクが実行される毎(12
5マイクロセコンド)にサンプルが与えられうるので、
不適応カウンタをゼロに減するのに要する最小時間は0
.128秒である。In one embodiment, the maladaptive counter is 1°02
The counter is preset to 4. Therefore, in this example, 1,02 indicates that the speakerphone is not suitable.
4 samples must be given before reduction to maladaptive caranta caseros. Each time each processing task is executed (12
5 microseconds), so that
The minimum time required to reduce the maladaptive counter to zero is 0
.. It is 128 seconds.
エコーキャンセラからの数サンプル早まって適応したと
示すことを同様に防止するために、このような必要性を
反映する多重サンプルがまた適応したと考えられる前に
また必要となる。実施例で説明すると、適応カウンタは
8,192のカウンタにセットされる。従ってスピーカ
ーホンは適応していることを示す。8,192サンプル
は適応カウンタがゼロに減する前に与えられねばならな
い。各処理タスクが実行される毎にサンプルも与えられ
ろうるので、適応カウンタをゼロに減するのに要する最
小時間は1.024秒である。To likewise prevent several samples from the echo canceller from indicating premature adaptation, multiple samples reflecting such a need are also required before being considered adapted. For purposes of example, the adaptive counter is set to a counter of 8,192. Therefore, the speakerphone indicates adaptation. 8,192 samples must be provided before the adaptive counter decrements to zero. Since samples may also be provided as each processing task is executed, the minimum time required to reduce the adaptive counter to zero is 1.024 seconds.
処理ステップ406の後、処理は次に適応カウンタがゼ
ロにセットされているかどうかを判断する判断407に
進む。−もしゼロにセットされていた場合には音量調節
セット フラッグが起動され、係数凍結フラッグがセッ
トされるステップ409に処理は進む。そして処理タス
クを抜は出る。After processing step 406, processing then proceeds to decision 407, which determines whether the adaptive counter is set to zero. - If it is set to zero, the volume control set flag is activated and processing continues to step 409 where the coefficient freeze flag is set. And the processing task is removed.
もし適応カウンタがゼロにセットされていない場合には
処理は適応カウンタを減するステップ408に進みそし
て処理タスクを抜は出す。If the adaptive counter is not set to zero, processing proceeds to step 408 where the adaptive counter is decremented and the processing task is skipped.
もう−度判断405に説明を戻し、もしエコーキャンセ
ラが適応していない場合には、処理は適応カウンタをセ
ットするステップ410に進む。Returning to decision 405, if the echo canceller is not adaptive, processing proceeds to step 410 where an adaptation counter is set.
このステップから、処理は音量調節セット フラッグが
起動されているかどうか判断する判断411に進む。も
し音量調節セット フラッグが起動されていない場合に
は係数凍結フラッグがリセットされるステップ412に
進みそして処理タスクを抜は出す。係数凍結フラッグを
リセットするとエコーキャンセラ225における係数の
凍結を解き、近端生成者がある場合には機能するように
適応する。しかしながら、もし音量調節フラッグがステ
ップ411で起動されている場合には次にプロセスは低
レベル受信信号があるのかどうかの判断がなされる判断
413に進む。もし低レベル受信信号がある場合にはプ
ロセスは音量調節セットフラッグが起動され係数凍結フ
ラッグがセットされるステップ409に進みそして処理
タスクを抜は出す。もしステップ413で低レベル受信
信号がない場合には処理は不適応カウンタがゼロに減じ
たのかどうかを判断する判断414に進む。From this step, processing proceeds to decision 411, which determines whether the volume control set flag is activated. If the volume control set flag has not been activated, the process proceeds to step 412 where the coefficient freeze flag is reset and the processing task is skipped. Resetting the coefficient freeze flag unfreezes the coefficients in the echo canceller 225 and adapts the near-end generator to function if present. However, if the volume control flag is activated in step 411, then the process proceeds to decision 413 where a determination is made whether there is a low level received signal. If there is a low level received signal, the process proceeds to step 409 where the volume control set flag is activated, the coefficient freeze flag is set, and the processing task is skipped. If there is no low level received signal in step 413, processing proceeds to decision 414 which determines whether the maladaptive counter has decreased to zero.
もし不適応カウンタがゼロにセットされていない場合に
は処理は不適応カウンタを減するステップ416に進む
。処理タスクは次に音量セット フラッグが起動され係
数凍結フラッグがかセットされるステップ409に進む
。しかしながら、もしステップ414て不適応カウンタ
がゼロにセットされている場合、処理タスクは音量リセ
ット フラッグが起動されて制御装置231によりセッ
トされた削減最大音量レベルでの操作を許容しそして係
数凍結フラッグはリセットされてキャンセラ225の係
数を送信チャネルで近端生成音量に好適となるように再
適応させるステップ415に進む。そしてタスクを抜は
出る。If the maladaptive counter is not set to zero, processing continues to step 416 where the maladaptive counter is decremented. The processing task then proceeds to step 409 where the volume set flag is activated and the coefficient freeze flag is set. However, if the maladaptive counter is set to zero in step 414, the processing task activates the volume reset flag to permit operation at the reduced maximum volume level set by controller 231 and the coefficient freeze flag is activated. The process proceeds to step 415 where it is reset and readapts the coefficients of the canceller 225 to suit the near-end generated volume on the transmit channel. And the task will be removed.
以上説明したように、本発明の装置はスピーカーホンの
設計に伴う制約をなくシ、音声切替え損失の望ましくな
い影響を有することはなく、音響エコーキャンセラとし
て用いる非常に長い適応フィルタが信頼性に欠けたり費
用が掛かり過ぎたりすることはない。As explained above, the device of the present invention eliminates the limitations associated with speakerphone design, does not have the undesirable effects of voice switching losses, and does not have the unreliability of very long adaptive filters used as acoustic echo cancellers. It doesn't cost too much.
上記の説明は、本発明の一実施例に関するもので、この
技術分野の当業者であれば、−本発明の種々の変形例が
考え得るが、それらはいずれも本発明の技術的範囲の包
含される。The above description relates to one embodiment of the present invention, and those skilled in the art will appreciate that various modifications of the present invention can be made, all of which fall within the technical scope of the present invention. be done.
第1図は、スピーカーホン回路とその作動に影響する2
種類の結合を示す図、
第2図は、本発明の原理により作動するエコーキャンセ
ラー サプレッサ スピーカーホンの主な機能構成要素
のブロック図、
第3図は、本発明に使用される増幅器と増幅器の利得を
制限する制御部を示す模式図、第4図は、第1図のスピ
ーカーホンの作動を説明する流れ図である。
100・・・(スピーカーホン)回路
110・・・ハイブリッド
111・・・ラウドスピーカ−
112・・・マイクロホン
113・・・受信損失制御
114・・・送信損失制御
201・・・チップリング回線
212・・・前置増幅器
213・・・送信チャネル増幅器
214・・・(1−3−抑制)/<リオロツサ222・
・・受信チャネル増幅器
223・・・電力増幅器
224・・・A/D変換器
225・・・エコーキャンセラ
226・・・D/A変換器
230・・・音量調節器
231・・・制御装置
232・・・A/D変換器
233・・・整流器とフィルタ
234・・・対数増幅器
235・・・しきい値検出器
300・・・音量調節器
301・・・回線
302・・・回線
303・・・回線
310・・・増幅器
311・・・コンデンサ
312・・・可変抵抗
313・・・抵抗
314・・・(可変)抵抗
315・・・抵抗
316・・・基準抵抗
320・・・(単極双投)スイッチ
出
願 人:アメリカン
テレフォン
アンド
Flに、 /
+oo (スピーカーホン)回2象
FIG、JFigure 1 shows the speakerphone circuit and the two factors that affect its operation.
FIG. 2 is a block diagram of the main functional components of an echo canceller/suppressor speakerphone operating in accordance with the principles of the present invention; FIG. 3 is a diagram showing the amplifier and amplifier gain used in the present invention; FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a control unit that limits the speed of the speakerphone, and FIG. 4 is a flowchart explaining the operation of the speakerphone shown in FIG. 100... (Speakerphone) circuit 110... Hybrid 111... Loudspeaker 112... Microphone 113... Reception loss control 114... Transmission loss control 201... Tip ring line 212...・Preamplifier 213...Transmission channel amplifier 214...(1-3-suppression)/<Liolotsa 222・
...Reception channel amplifier 223...Power amplifier 224...A/D converter 225...Echo canceller 226...D/A converter 230...Volume adjuster 231...Control device 232... ... A/D converter 233 ... Rectifier and filter 234 ... Logarithmic amplifier 235 ... Threshold detector 300 ... Volume controller 301 ... Line 302 ... Line 303 ... Line 310... Amplifier 311... Capacitor 312... Variable resistor 313... Resistor 314... (variable) resistor 315... Resistor 316... Reference resistor 320... (single pole double throw ) Switch application Person: American Telephone & Fl, / +oo (speakerphone) times 2 elephants FIG, J
Claims (13)
通信回線に音声信号を送信する送信信号路と通信回線か
ら音声信号を受信する受信信号路を有し;前記装置は、 通信回線上を送信する音声信号を減衰させる送信信号に
おける損失挿入手段と、 受信信号路に発生する送信音声信号を消去する受信信号
路におけるエコー消去手段と、 通信回線から受信する音声信号レベルを測定する手段と
、 通信回線から受信する音声信号レベルを測定する手段と
、 通信回線から受信する音声信号レベルに応答して送信路
に損失挿入手段により挿入する減衰レベルを比例的に調
節する測定手段に応答して作動する損失調節手段と からなることを特徴とする通信回線の音声信号処理装置
。(1) A voice signal processing device for a communication line, which has a transmission signal path for transmitting voice signals to the communication line and a reception signal path for receiving voice signals from the communication line; loss insertion means in the transmission signal for attenuating the transmission audio signal; echo cancellation means in the reception signal path for canceling the transmission audio signal generated in the reception signal path; means for measuring the audio signal level received from the communication line; means for measuring the audio signal level received from the communication line; and measuring means for proportionally adjusting the attenuation level inserted into the transmission path by the loss insertion means in response to the audio signal level received from the communication line. 1. An audio signal processing device for a communication line, comprising a loss adjustment means.
信回線から受信する音声信号をしきい値結合レベルと比
較する比較手段を有し、 損失調節手段は、受信する音声信号レベルがしきい値結
合レベルのそれを越える場合には送信路に損失挿入手段
により挿入する減衰レベルを調節するために操作できる
ことを特徴とする請求項1記載の音声信号処理装置。(2) The loss adjustment means has a predetermined threshold coupling level and a comparison means for comparing the audio signal received from the communication line with the threshold coupling level, and the loss adjustment means has a predetermined threshold coupling level. 2. The audio signal processing device according to claim 1, wherein the audio signal processing device is operable to adjust the attenuation level inserted into the transmission path by the loss insertion means when the threshold coupling level is exceeded.
該装置により与えられる送信音声信号レベルを測定する
手段を含むことを特徴とする請求項1記載の音声信号処
理装置。(3) The audio signal processing device according to claim 1, further comprising means for measuring the level of the transmitted audio signal provided by the device to the transmission communication line.
る音声信号レベルを調節する受信路における受信音声レ
ベル調節手段からなり、受信音声レベル調節手段は、第
1条件と第2条件の両者において操作することができ、
受信音声レベル調節手段の操作は第1条件においては可
能信号レベルの第1範囲を与えまた第2条件においては
可能信号レベルの第2削減範囲を与えることからなるこ
とを特徴とする請求項3記載の音声信号処理装置。(4) The audio signal processing device further includes reception audio level adjustment means in the reception path that adjusts the audio signal level received from the communication line, and the reception audio level adjustment means is operable under both the first condition and the second condition. can,
4. The actuation of the received audio level adjustment means comprises providing a first range of possible signal levels under the first condition and a second reduction range of possible signal levels under the second condition. audio signal processing device.
手段を制御する制御手段からなり、この制御手段は、第
1条件または第2条件のどちらか一方の操作のために受
信音声レベル調節手段を構成することを特徴とする請求
項4記載の音声信号処理装置。(5) The audio signal processing device further includes a control means for controlling the reception audio level adjustment means, and the control means controls the reception audio level adjustment means for operating either the first condition or the second condition. 5. The audio signal processing device according to claim 4, wherein the audio signal processing device comprises:
声信号を消去するために適応する時間を必要とし、エラ
ー適応信号に応答しかつ送信音声レベル測定手段と受信
音声レベル測定手段からの選択された相対信号レベルの
受信に応答し、エコー消去手段が制御手段にエラー適応
信号を与え、制御手段が送信音声信号にエコー消去手段
により適応レベルを決め、制御手段はエコー消去手段が
送信音声に適応する時の第1条件における操作のための
受信音声レベル調節手段を構成しまたエコー消去手段が
送信音声に適応しない時間に相当する第2条件における
操作のための受信音声レベル調節手段を構成することを
特徴とする請求項5記載の音声信号処理装置。(6) The echo cancellation means requires adaptation time to cancel the transmitted audio signal occurring in the receive signal path, is responsive to the error adaptation signal, and is selectable between the transmitted audio level measuring means and the received audio level measuring means. In response to receiving the relative signal level, the echo cancellation means provides an error adaptation signal to the control means, the control means determines an adaptation level by the echo cancellation means to the transmitted audio signal, and the control means causes the echo cancellation means to apply an error adaptation signal to the transmitted audio signal. comprising means for adjusting the received audio level for operation in a first condition when the echo canceling means is adapted, and comprising means for adjusting the received audio level for operation in a second condition corresponding to the time when the echo canceling means does not adapt to the transmitted audio. 6. The audio signal processing device according to claim 5.
って、音声信号制御装置は通信回線に接続できかつ通信
回線に音声信号を送信する送信信号路と通信回線から音
声信号を受信する受信信号路を含み、前記方法は、 通信回線上送信する音声信号を減衰する送信信号路に損
失を挿入する工程と、 受信する信号路に発生する送信音声信号を消去する受信
信号路に時間可変信号を挿入する工程と、通信回線から
受信する音声レベルを測定する工程と、 受信音声信号測定工程に応答して送信路に損失挿入工程
により挿入する減衰レベルを調節する工程と からなることを特徴とする音声信号処理方法。(7) An audio signal processing method in an audio signal control device, wherein the audio signal control device is connectable to a communication line, and includes a transmission signal path for transmitting audio signals to the communication line and a reception signal path for receiving audio signals from the communication line. The method includes: inserting a loss in the transmit signal path to attenuate the audio signal transmitted over the communication line; and inserting a time-variable signal in the receive signal path to cancel the transmitted audio signal occurring in the receive signal path. a step of measuring an audio level received from a communication line; and a step of adjusting an attenuation level inserted into a transmission path by a loss insertion step in response to the received audio signal measuring step. Signal processing method.
定しかつ通信回線から受信する音声信号としきい値結合
レベルとを比較する工程を含み、レベル調節工程が受信
音声信号レベルがしきい値結合レベルのそれを越える場
合には送信路に損失挿入工程により挿入する減衰レベル
を調節するために操作できることを特徴とする請求項7
記載の音声信号処理方法。(8) The level adjustment step includes a step of measuring a predetermined threshold coupling level and comparing the audio signal received from the communication line with the threshold coupling level, and the level adjustment step includes the step of measuring a predetermined threshold coupling level and comparing the audio signal received from the communication line with the threshold coupling level. Claim 7 characterized in that it is operable to adjust the attenuation level inserted into the transmission path by the loss insertion step when it exceeds the coupling level.
The audio signal processing method described.
えられた送信音声信号レベルを測定する工程を含むこと
を特徴とする請求項7記載の音声信号処理方法。(9) The audio signal processing method according to claim 7, characterized in that the audio signal processing method further includes the step of measuring the level of the transmitted audio signal applied to the transmission communication line.
る音声信号レベルを調節する工程を含み、受信音声レベ
ル調節工程は第1条件と第2条件の両者において操作す
ることができ、受信音声レベル調節工程の操作は第1条
件では可能信号レベルの第1範囲を与え、第2条件では
可能信号レベルの第2削減範囲を与えることを特徴とす
る請求項9記載の音声信号処理方法。(10) The audio signal processing method further includes the step of adjusting the audio signal level received from the communication line, and the receiving audio level adjusting step can be operated under both the first condition and the second condition, and the receiving audio level adjusting step is operable under both the first condition and the second condition. 10. The method of claim 9, wherein the operation of the step provides a first range of possible signal levels under the first condition and a second reduced range of possible signal levels under the second condition.
工程を制御する工程を含み、制御工程は第1条件または
第2条件のいずれか一方において操作する受信音声レベ
ル調節工程を構成することを特徴とする請求項10記載
の音声信号処理方法。(11) The audio signal processing method further includes a step of controlling a received audio level adjustment step, and the control step constitutes a received audio level adjustment step that is operated under either the first condition or the second condition. The audio signal processing method according to claim 10.
送信音声信号を消去するためにこれらの送信音声信号に
適応する時間を必要とし、エラー適応信号に適応しかつ
送信音声レベル測定手段と受信音声レベル測定手段によ
り与えられる選択された相対信号レベルの受信に応答し
、時間可変信号挿入工程が制御工程にエラー適応信号を
与え、制御工程が送信音声信号に時間可変信号挿入工程
により適応レベルを決め、制御工程は時間可変信号挿入
工程が送信音声に適応する時の第1条件において操作す
る受信音声レベル調節手段を構成しまた時間可変信号挿
入工程が送信音声に適応しない時間に相当する第2条件
において操作する受信音声レベル調節手段において構成
することを特徴とする請求項11記載の音声信号処理方
法。(12) The time-variable signal insertion step requires time to adapt to the transmitted audio signals occurring in the receive signal path in order to eliminate these transmitted audio signals, and to adapt to the error adaptation signal and transmit audio level measuring means and receiver. In response to receiving the selected relative signal level provided by the audio level measuring means, a time-variable signal insertion step provides an error adaptation signal to a control process, and the control process applies an adaptive level to the transmitted audio signal by the time-variable signal insertion step. The determining and controlling step constitutes a received audio level adjusting means that operates under a first condition when the time-variable signal insertion step is adapted to the transmitted audio, and a second condition corresponding to a time when the time-variable signal insertion step is not adapted to the transmitted audio. 12. The audio signal processing method according to claim 11, further comprising a received audio level adjusting means operated under certain conditions.
り与えられることを特徴とする請求項12記載の音声信
号処理方法。(13) The audio signal processing method according to claim 12, wherein the time-variable signal insertion step is provided by an echo canceller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2177656A JP2780856B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Audio signal processing apparatus and method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2177656A JP2780856B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Audio signal processing apparatus and method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0465923A true JPH0465923A (en) | 1992-03-02 |
JP2780856B2 JP2780856B2 (en) | 1998-07-30 |
Family
ID=16034805
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2177656A Expired - Lifetime JP2780856B2 (en) | 1990-07-06 | 1990-07-06 | Audio signal processing apparatus and method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2780856B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002543681A (en) * | 1999-04-28 | 2002-12-17 | テルストラ コーポレイション リミティド | Far-end voice detection device and method |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62102630A (en) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 | Fujitsu Ltd | Howling prevention system |
JPS6362449A (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-18 | Kanda Tsushin Kogyo Kk | Two-wire simultaneous calling interphone system |
-
1990
- 1990-07-06 JP JP2177656A patent/JP2780856B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS62102630A (en) * | 1985-10-29 | 1987-05-13 | Fujitsu Ltd | Howling prevention system |
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---|---|---|---|---|
JP2002543681A (en) * | 1999-04-28 | 2002-12-17 | テルストラ コーポレイション リミティド | Far-end voice detection device and method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP2780856B2 (en) | 1998-07-30 |
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