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JP3597130B2 - Echo canceller control system and method - Google Patents
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JP3597130B2 - Echo canceller control system and method - Google Patents

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Description

【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、高速、大容量伝送を行うATM(Asynchronous Transfer Mode)網に接続される電話網に含まれるエコーを消去するエコーキャンセラに関する。特に、本発明は、異なる形態の電話網に応じてエコーキャンセラの動作停止、復旧を制御するエコーキャンセラ制御システム及び方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年の電話網とATMとの接続又は電話網のATM化等では、既存の2線アナログ加入者線からATM網を介して電話通信を行う形態が考えられている。
そのような場合、2線4線変換回路(H)により生じるエコーを消去するためのエコーキャンセラが必須となる。
上記場合に反し、網の形態、エコーキャンセラの設置位置等によってエコーキャンセラの従属接続が生じる場合がある。
【0003】
さらに、ピンポン伝送方式を採用するISDN(Integrated Service Digital Network)端末のように、元来エコーが発生せず、エコーキャンセラが不要である端末がエコーキャンセラに接続される場合がある。
上記のエコーキャンセラの従属接続、エコーキャンセラが不要な端末の場合には、通話品質の劣化という問題があるので、従属接続では後段のエコーキャンセラを停止させ、また、エコーキャンセラ不要端末ではその後段のエコーキャンセラを停止させる必要がある。
【0004】
以下に上記の停止させるべきエコーキャンセラの例について具体的に説明を行う。
図10はエコーキャンセラの従属接続に関するエコーキャンセラ停止を説明する概略構成を示す図である。本図には、既存電話網123、124の通信をATM網125経由で行う場合の構成例が示される。
既存電話網123、124にそれぞれ収容される電話機121、122が、ATM125を介して、電話を行うものとする。
【0005】
ATM125を経由する場合、ノード126、127で行うATMセル化による遅延等で遅延が増加するため、エコーキャンセラ128、129が必要になる。
図10の場合には、既存電話網123、124とATM網125との接続点であるノード126、127にそれぞれエコーキャンセラ128、129を設置すればよい。
【0006】
エコーキャンセラ128は電話機121が収容される2線4線変換回路(H:ハイブリット回路)130で発生したエコーを消去し、同様に、エコーキャンセラ129は電話機121が収容される2線4線変換回路(H)130で発生したエコーを消去する。
すなわち、電話機121と122との通信において、片側に1つずつ計2個のエコーキャンセラ128、129が設置される。
【0007】
この場合、例えば、電話機121ではなく、企業等のユーザーがエコーキャンセラ135の設置されているPBX(構内交換機)133を使用し、PBX133配下の2線4線変換回路(H)134及びエコーキャンセラ135を通してアナログ電話機132をATM網125に接続する場合がある。
この場合には、エコーが生じる2線4線変換回路(H)134に対して1つのエコーキャンセラが対応すべきところを複数のエコーキャンセラ128、135が従属接続されることになる。
【0008】
このようなエコーキャンセラ128、135の従属接続では、動作が安定化するまで、2段目のエコーキャンセラ128の方が1段目のエコーキャンセラ135より通信品質が劣化するという第1の問題がある。
このため、エコーキャンセラ128、135が従属される場合には、2段目のエコーキャンセラの動作を停止させる必要がある。
【0009】
図11はディジタル多機能電話機の2線式ディジタル内線方式(ピンポン伝送方式)に関するエコーキャンセラの停止を説明する図である。
本図に示すように、端末としてISDN端末のようなディジタル多機能電話機201を使用する場合は、物理的に2線208でディジタルPBX内線回路202に収容されていてもディジタル多機能電話機201とディジタルPBX202とで信号が重ならないようにするピンポン伝送を行っているため、2線4線変換回路(H)206、207でエコーが発生することはない。
【0010】
図12はディジタル多機能電話機の4線式ディジタル内線方式に関するエコーキャンセル停止を説明する図である。
本図に示すように、4線で収容されている場合は、ディジタル多機能電話機221のドライバ224とディジタルPBX内線回路222のレシーバ227、並びに、ディジタル多機能電話機221のレシーバ225とディジタルPBX内線回路222のドライバ228は、上り、下り、それぞれ独立して4線226に接続しているため、当然、エコーは発生しない。
【0011】
エコーが発生していない箇所にエコーキャンセラを適用すると、動作が保証されないという第2の問題がある。
このため、エコーが発生しない場合もエコーキャンセラの動作を停止させる必要がある。
さらに、第1の問題について詳細に説明を行う。
【0012】
このエコーキャンセラの動作を停止させる方法として、例えば、特開平11−289280号公報に開示されるように、残留エコーが所定の値に減衰して定常状態に収束する過程で残留エコーが所定の値以下になるまでの時間を計測し、上記計測時間が所定の値以上になった時、つまり、通常より収束時間が延びた場合にエコーキャンセラの動作を停止させるとしている。
【0013】
以下に、特開平11−289280号公報に開示される従来のエコーキャンセラの説明を行う。
図13は従来のエコーキャンセラの構成を説明する図である。本図に示すように、エコーキャンセラ101は、遠端側信号102、疑似エコー生成回路103、2線4線変換回路(H)104、近端側信号105、エコー消去回路106、残留エコー測定回路107、判断回路108、動作/停止制御回路109、110、入力パターン検出回路111で構成されている。
【0014】
次に、動作を詳細に説明する。遠端側信号102を基に疑似エコー生成回路103で疑似エコーが生成される。
実際には、2線4線変換回路104で遠端側信号102の一部がエコーとして回り込み、近端側信号105に重畳されてエコーキャンセラ101に入力される。
エコー消去回路106は、遠端側信号102を取り込み疑似エコー生成回路103が生成した疑似エコーと2線4線変換回路104で発生したエコーが重畳されている近端側信号105を演算することで、エコー消去を実現する。
【0015】
しかし、疑似エコー生成回路103が即座に精度良く疑似エコーを生成することができないため、残留エコー測定回路107は、エコー消去回路106の出力残留エコーを測定し、疑似エコー生成回路103にフィードバックをかける。
残留エコー測定回路107では、残留エコーの大きさを測定し、その大きさが所定の値以上である状態が継続する時間を計測する。
【0016】
判断回路108は、残留エコー測定回路107により計測した継続時間が所定の値以上になった時にエコーキャンセラ停止信号を発生する。
エコーキャンセラ動作停止制御回路109、110では、判断回路108からのリセット又はエコーキャンセラ停止信号に基づいてエコーキャンセラを動作又は停止させる。
【0017】
なお、エコーキャンセラが停止した状態の時に、エコーキャンセラの入力信号が所定のパターンから通常の入力に変化した時、例えば、データが全て「0」である状態から、何らかのデータに変化した場合に、エコーキャンセラをリセットしてエコーキャンセラを動作状態にすることが提案されている。
図14は、1段目、2段目のエコーキャンセラSout端子での経過時間に対するエコー量を表した図である。
【0018】
本図を用いて、従属接続、この場合は、2段接続時の動作について詳細な説明を行う。
本図に示すように、エコー量が所定値xになるまでの時間T0からT1までの時間を計測し、計測時間経過時点での残留エコー量が所定値x以上であれば、エコーキャンセラ停止信号を発生させ、エコーキャンセラを停止させる。
【0019】
つまり、2段目のエコーキャンセラは、1段目の出力を基に学習するので、学習する間不安定となるため、1段目より従属接続された2段目の規定値xまでの収束する時間T2が長くなるという特性を有する。
エコーキャンセラの停止状態から動作状態へのリセットは、新しい呼が設定される時のように、エコー経路が変わる場合に、エコーキャンセラとして通常行う動作であり、通常は発呼信号によって行う。
【0020】
新しい呼が設定された時に、図13の判断回路108が判断動作を開始する。一方、新しい呼が設定される時は、エコーキャンセラの入力信号から見れば、無通話の状態から信号が送受される状態に移行する時である。
無通話の状態では無音パターン等の所定のパターンが入力され、通常はレベルが変化しない。
【0021】
それに対して、通話状態ではたとえ無音の場合でも背景音等により何らかのレベル変化を伴う信号が入力される。
図13の入力パターン検出回路111が動作停止の間に入力信号を監視し、無通話状態の所定のパターンからレベル変化を伴う信号が入力された時点を検出し、それを契機としてエコーキャンセラをリセットし、判断回路108が判断動作を開始するようにすることができる。
【0022】
上記の第1の問題は、上記の従来技術では、収束時間後でないと、エコーキャンセラを停止させることができないので、エコーキャンセラ停止までの間は収束過程における不安定さから起こる通話品質劣化が発生するという問題である。
【0023】
【発明が解決しょうとする課題】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、従属接続での2段目以降のエコーキャンセラに対してエコーキャンセラ停止までの間に収束過程の不安定さに起因して起こる品質劣化防止を可能にし、元来エコーが発生しないエコーキャンセラ不要端末が接続されたエコーキャンセラに対して動作を保証するエコーキャンセラ制御システム及び方法を提供することを目的とする。
【0024】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記問題点を解決するために、高速、大容量伝送を行うネットワークに接続される電話網に生じるエコーの消去を行うためのエコーキャンセラ制御システムにおいて、入力エコー量を測定し、測定された入力エコー量から入力エコー増減量を計算するエコー測定部と、前記エコー測定部により測定された入力エコー量、計算された入力エコー増減量に基づいてエコーの消去の動作、動作停止を行う動作・動作停止部とを備えることを特徴とするエコーキャンセラ制御システムを提供する。
【0025】
この手段により、従属接続での2段目以降のエコーキャンセラに対してエコーキャンセラ停止までの間に収束過程の不安定さに起因して起こる通話品質劣化防止を可能にし、元来エコーが発生しないエコーキャンセラ不要端末が接続されたエコーキャンセラに対して動作を保証する。
好ましくは、前記エコー測定部には、ダブルトーク検出回路が設けられ、前記ダブルトーク検出回路はネットワーク側からの信号と電話網側からの信号とが同時に入力するダブルトークを検出し、ダブルトーク検出時には前記入力エコー量の測定、前記入力エコー増減量の計算を停止し、前記動作・動作停止部にエコーの消去の動作停止を行わせる。
【0026】
この手段により、ダブルトークの発生時には、正しくエコー量を測定できないので、入力エコー量の測定、入力エコー増減量の計算が行われないようにし、さらに、エコーの消去の動作停止を可能にした。
好ましくは、前記エコー測定部には、タイマが設けられ、前記タイマは、エコーが減衰する収束時間よりも短い周期のタイミングを発生し、前記入力エコー量の測定、前記入力エコー増減量の計算に用いさせる。
【0027】
この手段により、異なる形態の電話網に応じてエコーキャンセラの動作停止、復旧を速やかに行うことが可能になる。
好ましくは、前記動作・動作停止部は、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値以上の入力エコー減衰量である場合にはエコー消去の動作停止を行い、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値以上の入力エコー増加量である場合にはエコー消去の動作を行う。
【0028】
さらに、好ましくは、前記動作・動作停止部は、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値未満であり、かつ、測定された前記入力エコー量が第2所定値未満である場合にはエコー消去の動作停止を行い、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値未満であり、かつ、測定された前記入力エコー量が第2所定値以上である場合にはエコー消去の動作を行う。
これらの手段により、エコーキャンセラが1段目か、又は従属接続における2段目かの認識、判別が可能になるので、エコーの消去の動作停止が可能になる。
【0029】
さらに、エコーキャンセラに対する1段目がエコー発生無しか否かの認識、判別が可能になるので、エコーの消去の動作が可能になる。
また、接続先にエコーキャンセラがあるか否かによらず、自由に装置設計が可能になり、製品の共通化が容易となり、コストダウンが可能になる。
好ましくは、前記高速、大容量伝送網はATM網であり、前記電話網にはエコーキャンセルを持たない電話網、エコーキャンセルを持つ電話網、エコーを発生しないディジタル電話網が含まれる。
【0030】
この手段により、高速、大容量伝送網としてATM網に適用可能になる。
さらに、本発明は、高速、大容量伝送網に接続される電話網に生じるエコーの消去を行うためのエコーキャンセラ制御方法において、入力エコー量を測定し、測定された入力エコー量から入力エコー増減量を計算する工程と、測定された入力エコー量、計算された入力エコー増減量に基づいてエコーの消去の動作、動作停止を行う工程とを備えることを特徴とするエコーキャンセラ制御方法を提供する。
【0031】
この手段により、上記発明と同様に、従属接続での2段目以降のエコーキャンセラに対してエコーキャンセラ停止までの間に収束過程の不安定さに起因して起こる通話品質劣化防止を可能にし、元来エコーが発生しないエコーキャンセラ不要端末が接続されたエコーキャンセラに対して動作を保証する。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係るエコーキャンセラ制御システムの概略構成を示すブロック図である。
本図に示すように、エコーキャンセラ301にはRin端子313、Rout端子314、Sin端子315、Sout端子316が設けられる。
【0033】
Rout端子314は2線4線変換回路(H:ハイブリット回路)304に受信信号を出力し、Sin端子315は2線4線変換回路(H)304から送信信号である近端側信号303を入力する。
近端側信号303には、2線4線変換回路(H)304のインピーダンス不整合により発生する遠端側信号302の一部の回り込みが送信信号に重畳される。
【0034】
Rout端子314は網側から受信信号である遠端側信号302を入力し、Sout端子316は網側に受信信号のエコーを消去した送信信号を出力する。
エコーキャンセラ301はエコー測定部320、動作・動作停止部330を有する。
エコーキャンセラ301の動作・動作停止部330には疑似エコー生成回路305が設けられ、疑似エコー生成回路305は遠端側信号302を基に疑似エコーを生成する。
【0035】
疑似エコー生成回路305にはエコー消去回路310が接続され、エコー消去回路310は、近端側信号303から疑似エコー生成回路305により生成された疑似エコーを差し引くことによりエコーを消去する。
なお、疑似エコー生成回路305は、エコー消去回路310の出力に接続され、残留エコーを求め、これをフィードバックとして使用する。
【0036】
エコー消去回路310の前後に通過/迂回回路311、312が設けられ、通過/迂回回路311、312は、近端側信号303がエコー消去回路310を通過し又は迂回することを可能にする。
さらに、エコーキャンセラ301のエコー測定部320にはエコー測定回路308が設けられ、エコー測定回路308は遠端側信号302と近端側信号303を入力し、近端側信号303の入力エコー量を測定し、入力エコー増減量の計算を行う。
【0037】
エコー測定回路308にはタイマー306が接続され、タイマー306はエコー消去の収束時間より極めて短い周期を生成し、所定周期間隔でエコー測定回路308に入力エコー量の測定、入力エコー増減量の計算を行わせる。このように極めて短い周期の生成は、極めて短いタイミングで入力エコー量の測定、入力エコー増減量の計算を可能にし、異なる形態の電話網に応じてエコーキャンセラの動作、動作停止の切替えを速やかに行うことが可能になる。
【0038】
さらに、エコー測定回路308にはダブルトーク検出回路307が接続され、ダブルトーク検出回路307は遠端側信号302、近端側信号303を入力し、ダブルトークの検出を行い、ダブルトーク検出情報をエコー測定回路308に出力する。
エコー測定回路308、タイマー306には動作・動作停止部330の切替判断回路309が接続され、切替判断回路309は、エコー測定回路308、タイマー306の出力に基づき、疑似エコー生成回路305、通過/迂回回路311、312の制御を行う。
【0039】
すなわち、切替判断回路309は、入力エコー減衰量が所定値以上になり、又は入力エコー量が収束を判定するための所定値未満となった場合に、疑似エコー生成回路305を制御して疑似エコーの生成の停止を可能にし、かつ通過/迂回回路311、312を制御して近端側信号303のエコー消去回路310への迂回を可能にする。
【0040】
さらに、切替判断回路309は、入力エコー増加量が所定値以上になり、又は入力エコー量が収束を判定するための所定値以上となった場合、疑似エコー生成回路305を制御して疑似エコーの生成停止の復旧を可能にし、かつ通過/迂回回路311、312を制御して近端側信号303のエコー消去回路310への通過を可能にする。
【0041】
図2は図1におけるダブルトーク検出回路307を説明する図である。本図に示すように、網側からRin端子313に遠端側信号302が入力し、2線4線変換回路(H)304からSin端子303に近端側信号303が入力する。
ダブルトーク検出回路307に遠端側信号302、近端側信号303が同時に入力すると、ダブルトークの検出が行われる。ダブルトークの発生時には、正しくエコー量を測定できないので、ダブルトーク検出回路307は、ダブルトーク検出の情報をエコー測定回路306に出力し、ダブルトークを検出している時にエコー測定回路308に入力エコー量の測定、入力エコー増減量の計算が行われないようにする。
【0042】
また、ダブルトーク検出時には、切替判断回路309は、エコー消去回路310に対して通過/迂回回路311、312の迂回動作を行う。
図3はエコー測定回路308による入力エコー量の測定、入力エコー増減量の計算を説明する図である。本図に示すように、エコー測定回路308では、横軸には時間(t)、縦軸にはエコー量(E)を取り、タイマー306からエコー消去の収束時間より極めて短い周期のタイミング…tn、tn+1、tn+2、…が入力される。
【0043】
さらに、エコー測定回路308ではRin端子313からの遠端側信号302、Sin端子315から近端側信号303を入力し、上記タイミング…tn、tn+1、tn+2、…を用いて入力エコー量…、En、En+1、En+2、…が測定される。
さらに、エコー測定回路308では、これらの測定された入力エコー量…、En、En+1、En+2、…を用いて、入力エコー増減量Δ…、ΔEn、ΔEn+1、…が、下記式のように、求められる。
ΔEn=ΔEn+1−ΔEn
【0044】
図4は切替判断回路309の切替判断を説明する図である。先ず、切替判断回路309では入力エコー増減量に基づいて、停止復旧/通過、停止/迂回の切替制御信号を、上記タイミング…tn、tn+1、tn+2、…を用いて、形成する。
すなわち、エコー測定回路308から入力した入力エコー増減量…、ΔEn、ΔEn+1、ΔEn+2、…が、±ΔE0で区分され、区分された範囲に依存した切替制御信号が出力される。
【0045】
すなわち、+ΔE0を越える範囲では、切替判断回路309から動作/通過の切替制御信号が出力される。
−ΔE0を下回る範囲では、切替判断回路309から動作停止/迂回の切替制御信号が出力される。
±ΔE0の間の範囲では、本図(b)に示すように、エコー測定回路308から入力した入力エコー量…、En、En+1、En+2、…がΔE0で区分され、E0を越える範囲では、切替判断回路309から動作/通過の切替制御信号が出力される。
【0046】
入力エコー量が0とE0の間の範囲では、切替判断回路309から動作停止/迂回の切替制御信号が出力される。
図5は本発明に係るエコーキャンセラ301をATM網のノードとして使用する例を説明する。本図に示すように、高速、大容量伝送を行うATM網420の1つのノード410にエコーキャンセラ301が設けられる。
ノード410には複数の電話網401〜403、…、404〜406、…、407〜409、…が接続される。
【0047】
複数の電話網401〜403にはそれぞれ電話機401A〜403A、2線4線変換回路(H)401B〜403Bが設けられ、エコーキャンセラを備えていないとする。
複数の電話網404〜406はPBX(構内交換機)であり、これにはそれぞれ電話機404A〜404A、2線4線変換回路(H)404B〜406B、エコーキャンセラ404C〜406Cが設けられている。
【0048】
複数の電話網407〜409は、ピンポン伝送方式を採用するISDN(Integrated Service Digital Network)のディジタルPBX(構内交換機)網であり、又は4線式ディジタル内線方式のディジタルPBX(構内交換機)網であり、これにはそれぞれディジタル多機能電話機407A〜409Aが設けられる。
【0049】
図6は、図5のエコーキャンセラ301に複数の電話網404〜406を接続することにより、エコーキャンセラを2段に従属接続し、通話路を切り替えた場合に、Sin端子315の経過時間に対するエコー量を示す図である。
本図に示すように、電話網404〜406の順番でエコーキャンセラ301への通話路を切り替えた場合、それぞれの1段目のエコーキャンセラのSin端子では未だエコーが消去されていないためエコー量が一定であるが、2段目の本発明に係るエコーキャンセラ301のSin端子315では通話路切替直後エコーキャンセラされているためエコー量が減少している。
【0050】
このため、エコーキャンセラ301のSin端子315でのエコー量の差分を利用し、エコーキャンセラ301自身が1段目か又は2段目かの認識、判断が可能になる。
このような場合、本発明のエコーキャンセラ301では、入力エコー量の減衰量に基づいて、切替判断回路309により、通過/迂回回路311、312が制御され、近端側信号303がエコー消去回路310を迂回することになる。
【0051】
このようにして、従属接続では、2段目に当たるエコーキャンセラ301では、入力エコー量の減衰量に基づいて、1段目にエコーキャンセラの存在を認識し、1段目のエコーキャンセラにエコーの消去を委ねるため、エコーの収束前に2段目のエコーキャンセラ301自身の動作を停止する。これにより、従来のように、収束後の停止までの間に生じる収束過程の不安定さに起因して起こる通話品質劣化を防止することが可能になる。
【0052】
図7は、図5のエコーキャンセラ301に複数の電話網401〜403又は複数の電話網407〜409を接続した場合に、Sin端子315の経過時間に対するエコー量を示す図である。
本図(a)に示すように、電話網401〜403の1つに本発明に係るエコーキャンセラ301を接続した場合にはエコーキャンセラ301のSin端子305では未だエコーが消去されていないためエコー量が一定である。
【0053】
このような場合、本発明のエコーキャンセラ301では、入力エコー増減量の変化が小さく、入力エコー量が一定であるが、入力エコー量がE0よりも大きいので、入力エコー量に基づいて、切替判断回路309により、通過/迂回回路311、312が制御され、近端側信号303がエコー消去回路310を通過することになる。
このようにして、エコーキャンセラを持たない複数の電話網401〜403を認識して、複数の電話網401〜403に対してエコーキャンセラ301を動作させ、エコーを消去することが可能である。
【0054】
本図(b)に示すように、電話網407〜409の1つに本発明に係るエコーキャンセラ301を接続した場合には電話網407〜409にはエコーが発生しないので、エコーキャンセラ301のSin端子305ではエコー量が少ない一定値を示す。
すなわち、2線4線変換回路(H)などのエコー発生源がエコーキャンセラ301から見えない(接続されていない)場合は時間経過によらずエコーキャンセラ301のSin端315でのエコー量は、少ない一定値を示す。
【0055】
この特性を利用してエコー発生源がエコーキャンセラ301から見えないことが認識、判別可能になる。
このような場合、本発明のエコーキャンセラ301では、入力エコー増減量の変化が小さく、入力エコー量も小さいので、切替判断回路309により、通過/迂回回路311、312が制御され、近端側信号303がエコー消去回路310を迂回することになる。
【0056】
このようにして、エコーキャンセラを生じない複数の電話網407〜409を認識し、複数の電話網407〜409対して、エコーキャンセラ301の動作は停止する。
これにより、従来のように、エコーを生じない複数の電話網407〜409に対して、エコーキャンセラ301を動作させることによる通話品質の劣化を防止することが可能になる。
以上の説明により、接続先にエコーキャンセラがあるか否かによらず、自由に装置設計が可能になり、製品の共通化が容易となり、コストダウンが可能になる。
【0057】
図8は図5のエコーキャンセラ301に通話路切替により異なる電話網を接続した場合に、Sin端子315の経過時間に対するエコー量を示す図である。
本図(a)に示すように、エコーを生じない電話網407〜409がエコーキャンセラ301に接続されている状態から、エコーキャンセラを持たない電話網401〜403に通路の接続が切り替わる。
このような場合、本発明のエコーキャンセラ301では、通路の接続の切り替わり時点で、入力エコー量Eの入力エコー増加量ΔEの変化が大きくなる(>+ΔE0)ので、切替判断回路309により、通過/迂回回路311、312が迂回制御から通過制御に切り替わる。
【0058】
本図(b)に示すように、エコーキャンセラを持たない電話網401〜403がエコーキャンセラ301に接続されている状態から、エコーを生じない電話網407〜409に通路の接続が切り替わる。
このような場合、本発明のエコーキャンセラ301では、通路の接続の切り替わり時点で、入力エコー量Eの入力エコー減衰量ΔEの変化が大きくなる(<−ΔE0)ので、切替判断回路309により、通過/迂回回路311、312が通過制御から迂回制御に切り替わる。
【0059】
図9は図1におけるエコーキャンセラ制御システムの一連動作を説明するフローチャートを示す図である。
ステップS101において、タイマー306で生成されるエコー消去の収束時間より極めて短い周期がトリガとなり、ステップS101からステップS110までの本フローチャートが実行され、先ず、ダブルトーク検出回路307によるダブルトークの検出が行われる。ダブルトークの検出中には処理を終了する。
【0060】
ステップS102において、ダブルトークの検出が行われない場合には、エコー測定回路308により入力エコー量の測定が行われる。
ステップS103において、前回の入力エコー量の測定値を用いて、入力エコー増減量を計算して求める。
ステップS104において、切替判断回路309により入力エコー増減量について所定値以上の入力エコー減衰量があるか否かが判断される。所定値以上の入力エコー減衰量がない場合にはステップS107に進む。
【0061】
ステップ105、ステップS106において、所定値以上の入力エコー減衰量がある場合には、切替判断回路309により擬似エコー生成回路305の動作停止、エコー消去回路310の迂回動作を行い、処理を終了して待機する。
ステップS107において、切替判断回路309により入力エコー増減量について所定値以上の入力エコー増加量がない場合にはステップS110に進む。
【0062】
ステップS108、ステップS109において、所定値以上の入力エコー増加量がある場合には、切替判断回路309により擬似エコー生成回路305の動作復旧、エコー消去回路310の通過動作を行い、処理を待機する。
ステップS110において、入力エコー量の測定値を用いて収束しているか否かを判断する。入力エコー量の測定値が所定値以上である場合には収束していないと判断し、ステップS108に進む。
【0063】
さらに、入力エコー量の測定値が所定値未満である場合には収束していると判断し、ステップS105に進む。
以上により、エコーキャンセラ301は、Sin端315の入力エコー量、入力エコー増減量をエコー測定回路308で測定し、計算することにより、エコーキャンセラ301が1段目か、又は従属接続における2段目かの認識、判別が可能になる。
【0064】
さらに、エコーキャンセラ301に対する1段目がエコー発生無しか否かの認識、判別が可能になる。
【0065】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、入力エコー量を測定し、測定された入力エコー量から入力エコー増減量を計算し、測定された入力エコー量、計算された入力エコー増減量に基づいてエコーの消去の動作、動作停止を行うようにしたので、元来エコーが発生しないエコーキャンセラ不要端末が接続されたエコーキャンセラに対して動作を保証し、従属接続での2段目以降のエコーキャンセラに対してエコーキャンセラ停止までの間に収束過程の不安定さに起因して起こる通話品質劣化防止を可能にする。
【0066】
すなわち、入力エコー量の増減量によりエコーキャンセラの有無が判断でき、その結果をエコーキャンセラの動作に反映できるので、エコーキャンセラの動作、動作停止の切替えが早くなることにより、学習不安定領域が短くなり、通話品質が向上する。
エコー量、その増減量を測定、計算し、所定値と比較することで、2線4線変換回路(H)の有無、エコーキャンセラの有無が判定でき、その結果をエコーキャンセラの動作に反映させるので、接続先にエコーキャンセラがあるか否かによらず、自由に装置設計が可能になり、製品の共通化が容易となり、コストダウンが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るエコーキャンセラ制御システムの概略構成を示すブロック図である。
【図2】図1におけるダブルトーク検出回路307を説明する図である。
【図3】エコー測定回路308による入力エコー量の測定、入力エコー増減量の計算を説明する図である。
【図4】切替判断回路309の切替判断を説明する図である。
【図5】本発明に係るエコーキャンセラ301をATM網のノードとして使用する例を説明する。
【図6】図5のエコーキャンセラ301に複数の電話網404〜406を接続することにより、エコーキャンセラを2段に従属接続し、通話路を切り替えた場合に、Sin端子315の経過時間に対するエコー量を示す図である。
【図7】図5のエコーキャンセラ301に複数の電話網401〜403又は複数の電話網407〜409を接続した場合に、Sin端子315の経過時間に対するエコー量を示す図である。
【図8】図5のエコーキャンセラ301に通話路切替により異なる電話網を接続した場合に、Sin端子315の経過時間に対するエコー量を示す図である。
【図9】図1におけるエコーキャンセラ制御システムの一連動作を説明するフローチャートを示す図である。
【図10】エコーキャンセラの従属接続に関するエコーキャンセラ停止を説明する図である。
【図11】ディジタル多機能電話機の2線式ディジタル内線方式(ピンポン伝送方式)に関するエコーキャンセラ停止を説明する図である。
【図12】ディジタル多機能電話機の4線式ディジタル内線方式に関するエコーキャンセラ停止を説明する図である。
【図13】従来のエコーキャンセラの構成を説明する図である。
【図14】1段目、2段目のエコーキャンセラSout端子での経過時間に対するエコー量を表した図である。
【符号の説明】
301…エコーキャンセラ
302…遠端側信号
303…近端側信号
304…2線4線変換回路(H)
305…疑似エコー生成回路
306…タイマー
307…ダブルトーク検出回路307
308…エコー測定回路
309…切替判断回路
310…エコー消去回路
311、312…通過/迂回回路
313…Rin端子
314…Rout端子
315…Sin端子
316…Sout端子
320…エコー測定部
330…動作・動作停止部
401〜409…電話網
401A〜409A…電話機
401B〜406B…2線4線変換回路(H)
404C〜406C…エコーキャンセラ
410…ノード
420…ATM網
[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to an echo canceller that cancels echo contained in a telephone network connected to an ATM (Asynchronous Transfer Mode) network that performs high-speed, large-capacity transmission. In particular, the present invention relates to an echo canceller control system and method for controlling operation stop and recovery of an echo canceller according to different types of telephone networks.
[0002]
[Prior art]
In connection with a recent connection between a telephone network and an ATM or conversion of a telephone network to an ATM, a form in which telephone communication is performed from an existing two-line analog subscriber line via an ATM network has been considered.
In such a case, an echo canceller for canceling the echo generated by the two-wire / four-wire conversion circuit (H) is essential.
Contrary to the above case, depending on the form of the network, the installation position of the echo canceller, etc., a subordinate connection of the echo canceller may occur.
[0003]
Furthermore, a terminal that does not originally generate an echo and does not require an echo canceller, such as an ISDN (Integrated Service Digital Network) terminal that employs a ping-pong transmission method, may be connected to the echo canceller.
In the case of the above-described subordinate connection of the echo canceller, in the case of a terminal that does not require an echo canceller, there is a problem of deterioration of speech quality.Therefore, in the subordinate connection, the latter-stage echo canceller is stopped. It is necessary to stop the echo canceller.
[0004]
Hereinafter, an example of the echo canceller to be stopped will be specifically described.
FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration for explaining the stop of the echo canceller related to the cascade connection of the echo canceller. This figure shows a configuration example in the case where communication of the existing telephone networks 123 and 124 is performed via the ATM network 125.
It is assumed that the telephones 121 and 122 accommodated in the existing telephone networks 123 and 124 respectively make telephone calls via the ATM 125.
[0005]
In the case of passing through the ATM 125, the delay increases due to the delay caused by the conversion of the ATM cells into the ATM cells in the nodes 126 and 127, so that the echo cancellers 128 and 129 are required.
In the case of FIG. 10, echo cancelers 128 and 129 may be installed at nodes 126 and 127 which are connection points between the existing telephone networks 123 and 124 and the ATM network 125, respectively.
[0006]
The echo canceller 128 cancels the echo generated in the two-wire / four-wire conversion circuit (H: hybrid circuit) 130 in which the telephone 121 is accommodated. Similarly, the echo canceller 129 is a two-wire / four-wire conversion circuit in which the telephone 121 is accommodated. (H) The echo generated at 130 is deleted.
That is, in the communication between the telephones 121 and 122, two echo cancellers 128 and 129 are installed, one on each side.
[0007]
In this case, for example, instead of the telephone 121, a user of a company or the like uses a PBX (Private Branch Exchange) 133 in which the echo canceller 135 is installed, and the two-wire / four-wire conversion circuit (H) 134 and the echo canceller 135 under the PBX 133. The analog telephone 132 may be connected to the ATM network 125 through the network.
In this case, a plurality of echo cancellers 128 and 135 are cascaded where one echo canceller should respond to the two-wire / four-wire conversion circuit (H) 134 where an echo occurs.
[0008]
In such a cascade connection of the echo cancelers 128 and 135, there is a first problem that the communication quality of the second-stage echo canceller 128 is lower than that of the first-stage echo canceller 135 until the operation is stabilized. .
For this reason, when the echo cancelers 128 and 135 are subordinate, it is necessary to stop the operation of the second-stage echo canceller.
[0009]
FIG. 11 is a diagram for explaining the stop of the echo canceller related to the two-wire digital extension system (ping-pong transmission system) of the digital multifunction telephone.
As shown in the figure, when a digital multi-function telephone 201 such as an ISDN terminal is used as a terminal, the digital multi-function telephone 201 and the digital multi-function telephone 201 are physically accommodated in the digital PBX extension circuit 202 with two wires 208. Since ping-pong transmission is performed so that signals do not overlap with the PBX 202, no echo is generated in the two-wire / four-wire conversion circuits (H) 206 and 207.
[0010]
FIG. 12 is a diagram for explaining the stop of echo cancellation for the 4-wire digital extension system of the digital multifunction telephone.
As shown in the figure, when the telephone is accommodated by four wires, the driver 224 of the digital multifunction telephone 221 and the receiver 227 of the digital PBX extension circuit 222, and the receiver 225 of the digital multifunction telephone 221 and the digital PBX extension circuit Since the driver 228 of the 222 is connected to the four lines 226 independently of each other in the upward and downward directions, naturally, no echo is generated.
[0011]
If the echo canceller is applied to a place where no echo occurs, there is a second problem that the operation is not guaranteed.
Therefore, it is necessary to stop the operation of the echo canceller even when no echo occurs.
Further, the first problem will be described in detail.
[0012]
As a method for stopping the operation of the echo canceller, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-289280, the residual echo attenuates to a predetermined value and converges to a steady state. The time until the value becomes less than or equal to the predetermined value is measured, and the operation of the echo canceller is stopped when the measured time exceeds a predetermined value, that is, when the convergence time is longer than usual.
[0013]
A conventional echo canceller disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-289280 will be described below.
FIG. 13 is a diagram illustrating the configuration of a conventional echo canceller. As shown in the figure, the echo canceller 101 includes a far-end signal 102, a pseudo echo generation circuit 103, a two-wire / four-wire conversion circuit (H) 104, a near-end signal 105, an echo cancellation circuit 106, and a residual echo measurement circuit. 107, a judgment circuit 108, operation / stop control circuits 109 and 110, and an input pattern detection circuit 111.
[0014]
Next, the operation will be described in detail. A pseudo echo is generated by the pseudo echo generation circuit 103 based on the far-end signal 102.
In practice, a part of the far-end signal 102 wraps around as an echo in the two-wire / four-wire conversion circuit 104 and is superimposed on the near-end signal 105 and input to the echo canceller 101.
The echo canceling circuit 106 takes in the far-end signal 102 and calculates the near-end signal 105 on which the pseudo-echo generated by the pseudo-echo generation circuit 103 and the echo generated by the two-wire / four-wire conversion circuit 104 are superimposed. , Realizing echo cancellation.
[0015]
However, since the pseudo echo generation circuit 103 cannot immediately generate a pseudo echo with high accuracy, the residual echo measurement circuit 107 measures the output residual echo of the echo cancellation circuit 106 and feeds back the pseudo echo generation circuit 103. .
The residual echo measuring circuit 107 measures the magnitude of the residual echo and measures the time during which the state where the magnitude is equal to or greater than a predetermined value continues.
[0016]
The determination circuit 108 generates an echo canceller stop signal when the duration measured by the residual echo measurement circuit 107 becomes equal to or longer than a predetermined value.
The echo canceler operation stop control circuits 109 and 110 operate or stop the echo canceller based on the reset or echo canceler stop signal from the determination circuit 108.
[0017]
When the echo canceller is in a stopped state, when the input signal of the echo canceller changes from a predetermined pattern to a normal input, for example, when all data is changed from “0” to some data, It has been proposed to reset the echo canceller to put the echo canceller into operation.
FIG. 14 is a diagram illustrating the amount of echo with respect to the elapsed time at the first-stage and second-stage echo canceller Sout terminals.
[0018]
A detailed description will be given of the operation of the cascade connection, in this case, the two-stage connection, with reference to FIG.
As shown in the figure, the time from T0 to T1 until the echo amount reaches the predetermined value x is measured, and if the residual echo amount at the time when the measurement time has elapsed is equal to or larger than the predetermined value x, the echo canceller stop signal Is generated and the echo canceller is stopped.
[0019]
That is, since the second-stage echo canceller learns based on the output of the first stage, it becomes unstable during the learning, and converges to the specified value x of the second stage that is cascaded from the first stage. It has a characteristic that the time T2 becomes longer.
The resetting of the echo canceller from the stop state to the operating state is an operation normally performed as an echo canceller when the echo path changes, such as when a new call is set, and is normally performed by a call signal.
[0020]
When a new call is set up, the decision circuit 108 in FIG. 13 starts a decision operation. On the other hand, when a new call is set, it is time to shift from a non-communication state to a state in which a signal is transmitted and received, as viewed from the input signal of the echo canceller.
In a state of no call, a predetermined pattern such as a silent pattern is input, and the level does not normally change.
[0021]
On the other hand, in a call state, a signal accompanied by some level change due to a background sound or the like is input even if there is no sound.
The input pattern detection circuit 111 shown in FIG. 13 monitors the input signal while the operation is stopped, detects a point in time when a signal accompanied by a level change is input from a predetermined pattern in a no-communication state, and resets the echo canceller accordingly. Then, the determination circuit 108 can start the determination operation.
[0022]
The first problem is that, in the above-described prior art, the echo canceller cannot be stopped until after the convergence time, so that the speech quality deteriorates due to instability in the convergence process until the echo canceller stops. That is the problem.
[0023]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and has made it possible to prevent the quality deterioration caused by the instability of the convergence process until the echo canceller is stopped for the second and subsequent echo cancellers in the cascade connection. It is another object of the present invention to provide an echo canceller control system and method for guaranteeing operation of an echo canceller to which an echo canceler unnecessary terminal that does not originally generate an echo is connected.
[0024]
[Means for Solving the Problems]
The present invention solves the above problems, in an echo canceller control system for canceling an echo generated in a telephone network connected to a high-speed, large-capacity transmission network, measuring an input echo amount, An echo measuring unit for calculating an input echo increase / decrease amount from the input echo amount, and an operation for canceling and stopping the operation of the echo based on the input echo amount measured by the echo measuring unit and the calculated input echo increase / decrease amount. -To provide an echo canceller control system including an operation stop unit.
[0025]
By this means, it is possible to prevent the call quality from being deteriorated due to the instability of the convergence process until the echo canceller stops in the second and subsequent stages in the cascade connection, and originally no echo is generated. The operation is guaranteed for the echo canceller to which an echo canceler unnecessary terminal is connected.
Preferably, the echo measurement unit is provided with a double talk detection circuit, wherein the double talk detection circuit detects double talk in which a signal from the network side and a signal from the telephone network side are simultaneously input, and detects the double talk. Sometimes, the measurement of the input echo amount and the calculation of the input echo increase / decrease amount are stopped, and the operation / operation stop unit stops the operation of canceling the echo.
[0026]
By this means, when the double talk occurs, the echo amount cannot be measured correctly, so that the measurement of the input echo amount and the calculation of the input echo increase / decrease amount are not performed, and further, the operation of canceling the echo can be stopped.
Preferably, the echo measuring unit is provided with a timer, the timer generates a timing of a cycle shorter than the convergence time of the echo attenuated, to measure the input echo amount, to calculate the input echo increase / decrease amount Let me use it.
[0027]
By this means, it is possible to quickly stop and restore the operation of the echo canceller according to different types of telephone networks.
Preferably, the operation / operation stop unit includes:If the calculated input echo increase / decrease is equal to or greater than the first predetermined value, the operation of echo cancellation is stopped, and the calculated input echo increase / decrease is equal to or greater than the first predetermined value. If it is the echo increase amount, the operation of echo cancellation is performed.
[0028]
Furthermore, preferably, the operation / operation stop unit includes:When the calculated input echo increase / decrease amount is less than a first predetermined value, and the measured input echo amount is less than a second predetermined value, the operation of echo cancellation is stopped, and the calculated When the input echo increase / decrease amount is less than the first predetermined value and the measured input echo amount is equal to or more than the second predetermined value, an echo canceling operation is performed.
By these means, it is possible to recognize and determine whether the echo canceller is the first stage or the second stage in the cascade connection, so that the operation of canceling the echo can be stopped.
[0029]
Further, since it is possible to recognize and determine whether or not the first stage of the echo canceller has an echo, it is possible to perform the operation of canceling the echo.
In addition, regardless of whether or not there is an echo canceller at the connection destination, the device can be freely designed, the products can be easily shared, and the cost can be reduced.
Preferably, the high-speed, large-capacity transmission network is an ATM network, and the telephone network includes a telephone network without echo cancellation, a telephone network with echo cancellation, and a digital telephone network without echo generation.
[0030]
By this means, it becomes possible to apply the ATM network as a high-speed, large-capacity transmission network.
Further, the present invention provides an echo canceller control method for canceling an echo generated in a telephone network connected to a high-speed, large-capacity transmission network, wherein the input echo amount is measured, and the input echo is increased or decreased from the measured input echo amount. An echo canceling operation based on the measured input echo amount and the calculated input echo increase / decrease amount. .
[0031]
By this means, similarly to the above invention, it is possible to prevent the speech quality deterioration caused by the instability of the convergence process until the echo canceller stops in the second and subsequent stages in the cascade connection, The operation is guaranteed for an echo canceller connected to a terminal that does not generate an echo and that does not require an echo canceller.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an echo canceller control system according to the present invention.
As shown in the figure, the echo canceller 301 is provided with a Rin terminal 313, a Rout terminal 314, a Sin terminal 315, and a Sout terminal 316.
[0033]
A Rout terminal 314 outputs a reception signal to a two-wire / four-wire conversion circuit (H: hybrid circuit) 304, and a Sin terminal 315 receives a near-end signal 303 as a transmission signal from the two-wire / four-wire conversion circuit (H) 304. I do.
In the near-end signal 303, a part of the far-end signal 302 generated due to impedance mismatch of the two-wire / four-wire conversion circuit (H) 304 is superimposed on the transmission signal.
[0034]
The Rout terminal 314 receives the far-end signal 302, which is a received signal, from the network side, and the Sout terminal 316 outputs a transmission signal from which the echo of the received signal has been eliminated to the network side.
The echo canceller 301 includes an echo measuring unit 320 and an operation / operation stopping unit 330.
The operation / stop unit 330 of the echo canceller 301 is provided with a pseudo echo generation circuit 305, and the pseudo echo generation circuit 305 generates a pseudo echo based on the far-end signal 302.
[0035]
An echo canceling circuit 310 is connected to the pseudo echo generating circuit 305. The echo canceling circuit 310 cancels the echo by subtracting the pseudo echo generated by the pseudo echo generating circuit 305 from the near-end signal 303.
Note that the pseudo echo generation circuit 305 is connected to the output of the echo cancellation circuit 310, obtains a residual echo, and uses this as feedback.
[0036]
Pass / bypass circuits 311 and 312 are provided before and after the echo canceling circuit 310, and the passing / bypassing circuits 311 and 312 enable the near-end signal 303 to pass through or bypass the echo canceling circuit 310.
Further, an echo measuring circuit 308 is provided in the echo measuring unit 320 of the echo canceller 301, and the echo measuring circuit 308 inputs the far-end signal 302 and the near-end signal 303, and calculates the input echo amount of the near-end signal 303. Measure and calculate input echo increase / decrease.
[0037]
A timer 306 is connected to the echo measurement circuit 308, and the timer 306 generates a period that is extremely shorter than the convergence time of the echo cancellation. The timer 306 measures the input echo amount and calculates the input echo increase / decrease amount at predetermined intervals. Let it do. The generation of such an extremely short period enables measurement of the input echo amount and calculation of the input echo increase / decrease amount at an extremely short timing, and promptly switches the operation of the echo canceller and the stop of the operation according to different types of telephone networks. It is possible to do.
[0038]
Further, a double talk detection circuit 307 is connected to the echo measurement circuit 308. The double talk detection circuit 307 receives the far-end signal 302 and the near-end signal 303, detects double talk, and outputs double talk detection information. Output to the echo measurement circuit 308.
The switching determination circuit 309 of the operation / operation stopping unit 330 is connected to the echo measurement circuit 308 and the timer 306, and the switching determination circuit 309 determines the pseudo echo generation circuit 305 and the pass / fail based on the outputs of the echo measurement circuit 308 and the timer 306. The detour circuits 311 and 312 are controlled.
[0039]
That is, the switching determination circuit 309 determines the input echo attenuationPlaceTo determine the convergence of the input echo amount when it exceeds the fixed valuePlaceIf the value is less than the predetermined value, the pseudo echo generation circuit 305 is controlled to stop the generation of the pseudo echo, and the pass / bypass circuits 311 and 312 are controlled to the echo cancellation circuit 310 for the near-end signal 303. Enable detours.
[0040]
Further, the switching determination circuit 309 determines the input echo increase amount.PlaceTo determine the convergence of the input echo amount when it exceeds the fixed valuePlaceIf the value is equal to or more than the predetermined value, the pseudo echo generation circuit 305 is controlled to enable restoration of the generation stop of the pseudo echo, and the pass / bypass circuits 311 and 312 are controlled to the echo cancellation circuit 310 for the near-end signal 303. Allow the passage of
[0041]
FIG. 2 is a diagram illustrating the double talk detection circuit 307 in FIG. As shown in the figure, the far-end signal 302 is input to the Rin terminal 313 from the network side, and the near-end signal 303 is input to the Sin terminal 303 from the two-wire / four-wire conversion circuit (H) 304.
When the far-end signal 302 and the near-end signal 303 are simultaneously input to the double-talk detection circuit 307, double-talk is detected. When double talk occurs, the echo amount cannot be correctly measured. Therefore, the double talk detection circuit 307 outputs information of double talk detection to the echo measurement circuit 306, and inputs the echo to the echo measurement circuit 308 when double talk is detected. The measurement of the amount and the calculation of the input echo increase / decrease amount are not performed.
[0042]
When double talk is detected, the switching determination circuit 309 performs a bypass operation of the passing / bypass circuits 311 and 312 with respect to the echo cancellation circuit 310.
FIG. 3 is a diagram illustrating the measurement of the input echo amount by the echo measurement circuit 308 and the calculation of the input echo increase / decrease amount. As shown in the figure, in the echo measurement circuit 308, the horizontal axis represents time (t) and the vertical axis represents the echo amount (E). , Tn + 1, tn + 2,...
[0043]
Further, the echo measurement circuit 308 receives the far-end signal 302 from the Rin terminal 313 and the near-end signal 303 from the Sin terminal 315, and uses the above timings tn, tn + 1, tn + 2,. , En + 1, En + 2,...
Further, the echo measuring circuit 308 obtains the input echo increase / decrease amounts Δ..., ΔEn, ΔEn + 1,... Using the measured input echo amounts..., En, En + 1, En + 2,. Can be
ΔEn = ΔEn + 1−ΔEn
[0044]
FIG. 4 is a diagram illustrating the switching determination of the switching determination circuit 309. First, the switching determination circuit 309 forms a switching control signal of stop recovery / pass, stop / bypass based on the input echo increase / decrease amount by using the timings... Tn, tn + 1, tn + 2,.
That is, the input echo increase / decrease amounts..., ΔEn, ΔEn + 1, ΔEn + 2,... Input from the echo measurement circuit 308 are divided by ± ΔE0, and a switching control signal depending on the divided range is output.
[0045]
That is, in a range exceeding + ΔE0, the switching determination circuit 309 outputs an operation / pass switching control signal.
In a range below −ΔE0, the switching determination circuit 309 outputs an operation stop / bypass switching control signal.
.., En, En + 1, En + 2,... Input from the echo measurement circuit 308 are divided by ΔE0 in the range of ± ΔE0, and are switched in the range exceeding E0, as shown in FIG. The decision circuit 309 outputs an operation / pass switching control signal.
[0046]
When the input echo amount is in the range between 0 and E0, the switching determination circuit 309 outputs an operation stop / bypass switching control signal.
FIG. 5 illustrates an example in which the echo canceller 301 according to the present invention is used as a node in an ATM network. As shown in the figure, an echo canceller 301 is provided at one node 410 of an ATM network 420 that performs high-speed, large-capacity transmission.
A plurality of telephone networks 401 to 403, ..., 404 to 406, ..., 407 to 409, ... are connected to the node 410.
[0047]
It is assumed that a plurality of telephone networks 401 to 403 are provided with telephones 401A to 403A and two-wire / four-wire conversion circuits (H) 401B to 403B, respectively, and do not have an echo canceller.
The plurality of telephone networks 404 to 406 are PBXs (Private Branch Exchanges), which are provided with telephones 404A to 404A, 2-wire to 4-wire conversion circuits (H) 404B to 406B, and echo cancellers 404C to 406C, respectively.
[0048]
The plurality of telephone networks 407 to 409 are ISDN (Integrated Service Digital Network) digital PBX (Private Branch Exchange) networks employing a ping-pong transmission scheme, or 4-wire digital extension type digital PBX (Private Branch Exchange) networks. , Which are provided with digital multifunction telephones 407A to 409A, respectively.
[0049]
FIG. 6 shows a case where a plurality of telephone networks 404 to 406 are connected to the echo canceller 301 shown in FIG. It is a figure which shows a quantity.
As shown in the figure, when the communication path to the echo canceller 301 is switched in the order of the telephone networks 404 to 406, the echo amount has not yet been eliminated at the Sin terminal of each first-stage echo canceller, so that the echo amount has been reduced. Although it is constant, the echo amount is reduced at the Sin terminal 315 of the second stage echo canceller 301 according to the present invention because the echo is canceled immediately after the switching of the communication path.
[0050]
Therefore, it is possible to recognize and determine whether the echo canceller 301 itself is the first stage or the second stage by using the difference between the echo amounts at the Sin terminal 315 of the echo canceller 301.
In such a case, in the echo canceller 301 of the present invention, the switching / decision circuit 309 controls the passing / bypass circuits 311 and 312 based on the attenuation amount of the input echo amount, and the near-end signal 303 is converted to the echo cancellation circuit 310. Will be bypassed.
[0051]
In this manner, in the cascade connection, the second-stage echo canceller 301 recognizes the existence of the first-stage echo canceller based on the attenuation amount of the input echo amount, and cancels the echo in the first-stage echo canceller. Therefore, the operation of the second-stage echo canceller 301 itself is stopped before the convergence of the echo. As a result, it is possible to prevent the deterioration of the communication quality caused by the instability of the convergence process occurring until the stop after the convergence as in the related art.
[0052]
FIG. 7 is a diagram illustrating an echo amount with respect to the elapsed time of the Sin terminal 315 when a plurality of telephone networks 401 to 403 or a plurality of telephone networks 407 to 409 are connected to the echo canceller 301 of FIG.
As shown in FIG. 3A, when the echo canceller 301 according to the present invention is connected to one of the telephone networks 401 to 403, the echo amount has not yet been canceled at the Sin terminal 305 of the echo canceller 301, so that the echo amount Is constant.
[0053]
In such a case, in the echo canceller 301 of the present invention, the change of the input echo increase / decrease amount is small and the input echo amount is constant, but the input echo amount is E.0Since the switching / detouring circuits 311 and 312 are controlled by the switching determination circuit 309 based on the input echo amount, the near-end side signal 303 passes through the echo canceling circuit 310.
In this way, it is possible to recognize the plurality of telephone networks 401 to 403 having no echo canceller, operate the echo canceller 301 for the plurality of telephone networks 401 to 403, and cancel the echo.
[0054]
As shown in FIG. 3B, when the echo canceller 301 according to the present invention is connected to one of the telephone networks 407 to 409, no echo is generated in the telephone networks 407 to 409, so that the Sin of the echo canceller 301 The terminal 305 shows a constant value with a small echo amount.
That is, when an echo source such as a two-wire / four-wire conversion circuit (H) is not visible from the echo canceller 301 (is not connected), the amount of echo at the Sin end 315 of the echo canceller 301 is small regardless of the passage of time. Indicates a constant value.
[0055]
By utilizing this characteristic, it is possible to recognize and determine that the echo source is not visible from the echo canceller 301.
In such a case, in the echo canceller 301 of the present invention, the change of the input echoSmallTherefore, the pass / bypass circuits 311 and 312 are controlled by the switching determination circuit 309, and the near-end signal 303 bypasses the echo cancellation circuit 310.
[0056]
In this way, the plurality of telephone networks 407 to 409 that do not generate an echo canceller are recognized, and the operation of the echo canceller 301 stops for the plurality of telephone networks 407 to 409.
As a result, it is possible to prevent the deterioration of the communication quality due to the operation of the echo canceller 301 for a plurality of telephone networks 407 to 409 that do not generate an echo as in the related art.
According to the above description, it is possible to freely design an apparatus regardless of whether or not an echo canceller is present at the connection destination, and it is easy to use common products and to reduce costs.
[0057]
FIG. 8 is a diagram showing the amount of echo with respect to the elapsed time of the Sin terminal 315 when a different telephone network is connected to the echo canceller 301 of FIG.
As shown in FIG. 7A, the connection of the path is switched from a state in which telephone networks 407 to 409 that do not generate an echo are connected to the echo canceller 301 to a telephone network 401 to 403 that does not have an echo canceller.
In such a case, in the echo canceller 301 of the present invention, the change in the input echo increase E ΔE of the input echo E becomes large (> + ΔE) at the time when the connection of the passage is switched.0)Therefore, the switching / judging circuit 309 switches the passing / bypass circuits 311 and 312 from the bypass control to the pass control.
[0058]
As shown in FIG. 6B, the connection of the path is switched from the state in which the telephone networks 401 to 403 without an echo canceller are connected to the echo canceller 301 to the telephone networks 407 to 409 which do not generate an echo.
In such a case, in the echo canceller 301 of the present invention, the change of the input echo attenuation E of the input echo E becomes large (<-ΔE) at the time of switching the connection of the passage.0)Therefore, the switching / judgment circuit 309 switches the passage / detour circuits 311 and 312 from pass control to detour control.
[0059]
FIG. 9 is a flowchart illustrating a series of operations of the echo canceller control system in FIG.
In step S101, a cycle that is extremely shorter than the convergence time of echo cancellation generated by the timer 306 is used as a trigger, and the flowchart from step S101 to step S110 is executed. First, double talk is detected by the double talk detection circuit 307. Is The process ends while double talk is being detected.
[0060]
If double talk is not detected in step S102, the echo measurement circuit 308 measures the amount of input echo.
In step S103, the input echo increase / decrease amount is calculated and obtained using the previous measurement value of the input echo amount.
In step S104, the switching judgment circuit 309 judges whether or not the input echo increase / decrease amount has an input echo attenuation amount equal to or more than a predetermined value. If there is no input echo attenuation equal to or more than the predetermined value, the process proceeds to step S107.
[0061]
If the input echo attenuation is equal to or more than the predetermined value in steps 105 and S106, the switching determination circuit 309 stops the operation of the pseudo echo generation circuit 305 and performs the detour operation of the echo cancellation circuit 310, and ends the processing. stand by.
If it is determined in step S107 that the input echo increase / decrease amount does not exceed the predetermined value by the switching determination circuit 309, the process proceeds to step S110.
[0062]
In steps S108 and S109, if there is an input echo increase amount equal to or larger than the predetermined value, the switching determination circuit 309 performs the operation restoration of the pseudo echo generation circuit 305 and the passing operation of the echo cancellation circuit 310, and waits for processing.
In step S110, it is determined whether or not convergence has been performed using the measured value of the input echo amount. If the measured value of the input echo amount is equal to or larger than the predetermined value, it is determined that the input echo amount has not converged, and the process proceeds to step S108.
[0063]
Further, when the measured value of the input echo amount is smaller than the predetermined value, it is determined that the input echo amount has converged, and the process proceeds to step S105.
As described above, the echo canceller 301 measures and calculates the input echo amount and the input echo increase / decrease amount of the Sin end 315 by the echo measuring circuit 308, and thereby the echo canceller 301 is the first stage or the second stage in the cascade connection. Can be recognized and determined.
[0064]
Further, it is possible to recognize and determine whether or not the first stage of the echo canceller 301 has no echo.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the input echo amount is measured, the input echo increase / decrease amount is calculated from the measured input echo amount, and the measured input echo amount is calculated based on the calculated input echo increase / decrease amount. Since the operation of canceling the echo and stopping the operation are performed, the operation is guaranteed for the echo canceller connected to the terminal which does not originally generate the echo and which does not need the echo canceller, and the second and subsequent echoes in the subordinate connection are performed. It is possible to prevent the speech quality from being degraded due to the instability of the convergence process until the echo canceller is stopped.
[0066]
In other words, the presence or absence of an echo canceller can be determined based on the increase or decrease of the input echo amount, and the result can be reflected in the operation of the echo canceller. And the call quality is improved.
Echo amount,ThatBy measuring and calculating the increase / decrease amount and comparing it with a predetermined value, the presence / absence of the two-wire / four-wire conversion circuit (H) and the presence / absence of the echo canceller can be determined, and the result is reflected in the operation of the echo canceller. Regardless of whether or not there is an echo canceller, the device can be freely designed, the products can be easily shared, and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an echo canceller control system according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a double talk detection circuit 307 in FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating measurement of an input echo amount and calculation of an input echo increase / decrease amount by an echo measurement circuit 308.
FIG. 4 is a diagram illustrating switching determination by a switching determination circuit 309.
FIG. 5 illustrates an example in which the echo canceller 301 according to the present invention is used as a node in an ATM network.
FIG. 6 is a diagram showing an example in which a plurality of telephone networks 404 to 406 are connected to the echo canceller 301 shown in FIG. It is a figure showing a quantity.
7 is a diagram showing an echo amount with respect to an elapsed time of a Sin terminal 315 when a plurality of telephone networks 401 to 403 or a plurality of telephone networks 407 to 409 are connected to the echo canceller 301 of FIG.
8 is a diagram illustrating an echo amount with respect to an elapsed time of a Sin terminal when a different telephone network is connected to the echo canceller in FIG.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a series of operations of the echo canceller control system in FIG. 1;
FIG. 10 is a diagram illustrating stoppage of the echo canceller related to the dependent connection of the echo canceller.
FIG. 11 is a diagram for explaining the stop of the echo canceller related to the two-wire digital extension system (ping-pong transmission system) of the digital multifunction telephone.
FIG. 12 is a diagram illustrating stoppage of an echo canceller in a digital multifunction telephone with respect to a 4-wire digital extension system.
FIG. 13 is a diagram illustrating a configuration of a conventional echo canceller.
FIG. 14 is a diagram illustrating an echo amount with respect to an elapsed time at a first-stage and second-stage echo canceller Sout terminal.
[Explanation of symbols]
301 ... Echo canceller
302: far end signal
303: Near-end signal
304: 2-wire 4-wire conversion circuit (H)
305 ... Pseudo echo generation circuit
306 ... Timer
307 ... double talk detection circuit 307
308 ... Echo measurement circuit
309 ... Switching judgment circuit
310 ... Echo cancellation circuit
311, 312 ... pass / bypass circuit
313 ... Rin terminal
314 ... Rout terminal
315 ... Sin terminal
316 ... Sout terminal
320 ... Echo measurement unit
330 ... operation / operation stop unit
401-409: telephone network
401A to 409A: Telephone
401B-406B ... 2-wire 4-wire conversion circuit (H)
404C-406C ... Echo canceller
410 ... node
420 ... ATM network

Claims (7)

高速、大容量伝送網に接続される電話網に含まれるエコーの消去を行うためのエコーキャンセラ制御システムにおいて、
入力エコー量を測定し、測定された入力エコー量から入力エコー増減量を計算するエコー測定部と、
前記エコー測定部により測定された入力エコー量、計算された入力エコー増減量に基づいてエコーの消去の動作、動作停止を行う動作・動作停止部とを備えることを特徴とするエコーキャンセラ制御システム。
In an echo canceller control system for canceling an echo included in a telephone network connected to a high-speed, large-capacity transmission network,
An echo measurement unit that measures an input echo amount and calculates an input echo increase / decrease amount from the measured input echo amount;
An echo canceller control system comprising: an echo canceling operation and an operation / operation stopping unit that stops an operation based on the input echo amount measured by the echo measuring unit and the calculated input echo increase / decrease amount.
前記エコー測定部には、ダブルトーク検出回路が設けられ、前記ダブルトーク検出回路は高速、大容量伝送網側からの信号と電話網側からの信号とが同時に入力するダブルトークを検出し、ダブルトーク検出時には前記入力エコー量の測定、前記入力エコー増減量の計算を停止し、前記動作・動作停止部にエコーの消去の動作停止を行わせることを特徴とする、請求項1に記載のエコーキャンセラ制御システム。The echo measuring unit is provided with a double talk detection circuit, and the double talk detection circuit detects double talk in which a signal from the high-speed, large-capacity transmission network side and a signal from the telephone network side are simultaneously inputted, and 2. The echo according to claim 1, wherein the measurement of the input echo amount and the calculation of the input echo increase / decrease amount are stopped when a talk is detected, and the operation / operation stop unit stops the operation of canceling the echo. Canceller control system. 前記エコー測定部には、タイマが設けられ、前記タイマは、エコーが減衰する収束時間よりも短い周期のタイミングを発生し、前記入力エコー量の測定、前記入力エコー増減量の計算に用いさせることを特徴とする、請求項1に記載のエコーキャンセラ制御システム。The echo measuring unit is provided with a timer, the timer generates a timing of a cycle shorter than the convergence time of the echo decay, and is used for measuring the input echo amount and calculating the input echo increase / decrease amount. The echo canceller control system according to claim 1, wherein: 前記動作・動作停止部は、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値以上の入力エコー減衰量である場合にはエコー消去の動作停止を行い、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値以上の入力エコー増加量である場合にはエコー消去の動作を行うことを特徴とする、請求項1に記載のエコーキャンセラ制御システム。The operation / operation stop unit stops the operation of echo cancellation when the calculated input echo increase / decrease amount is an input echo attenuation amount equal to or greater than a first predetermined value, and the calculated input echo increase / decrease amount is 2. The echo canceller control system according to claim 1, wherein an echo canceling operation is performed when the input echo increment is equal to or greater than a first predetermined value . 前記動作・動作停止部は、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値未満であり、かつ、測定された前記入力エコー量が第2所定値未満である場合にはエコー消去の動作停止を行い、計算された前記入力エコー増減量が第1の所定値未満であり、かつ、測定された前記入力エコー量が第2所定値以上である場合にはエコー消去の動作を行うことを特徴とする、請求項1に記載のエコーキャンセラ制御システム。The operation / operation stop unit is configured to perform an echo canceling operation when the calculated input echo increase / decrease amount is less than a first predetermined value and the measured input echo amount is less than a second predetermined value. Stopping, and performing an echo canceling operation when the calculated input echo increase / decrease amount is less than a first predetermined value and the measured input echo amount is equal to or more than a second predetermined value. The echo canceller control system according to claim 1, characterized in that: 前記高速、大容量伝送網はATM網であり、前記電話網にはエコーキャンセルを持たない電話網、エコーキャンセルを持つ電話網、エコーを発生しないディジタル電話網が含まれることを特徴とする、請求項1に記載のエコーキャンセラ制御システム。The high-speed, large-capacity transmission network is an ATM network, and the telephone network includes a telephone network without echo cancellation, a telephone network with echo cancellation, and a digital telephone network without echo generation. Item 2. An echo canceller control system according to item 1. 高速、大容量伝送網に接続される電話網に含まれるエコーの消去を行うためのエコーキャンセラ制御方法において、
入力エコー量を測定し、測定された入力エコー量から入力エコー増減量を計算する工程と、
測定された入力エコー量、計算された入力エコー増減量に基づいてエコーの消去の動作、動作停止を行う工程とを備えることを特徴とするエコーキャンセラ制御方法。
In an echo canceller control method for canceling an echo included in a telephone network connected to a high-speed, large-capacity transmission network,
Measuring the input echo amount and calculating the input echo increase / decrease amount from the measured input echo amount;
Performing an echo canceling operation and stopping the operation based on the measured input echo amount and the calculated input echo increase / decrease amount.
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