(57)【要約】【課題】  受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラにおいて、回線が変化した直後に適応フィルタが変化後の回線に適応できず残留エコーが生じた場合であっても、通話の品質を高める。【解決手段】  エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、背景雑音を発生する背景雑音発生器と、前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、前記背景雑音又はゼロレベル信号を出力するノンリニアプロセッサと、回線が変化した時に、前記背景雑音のレベルと前記閾値の値を変化後の回線に対応するレベル及び値に更新する更新手段と、を備える。【選択図】        図２
2006148330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラであって、
エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、
前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、
前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、ゼロレベル信号を出力するノンリニアプロセッサと、
回線が変化した時に、前記閾値を変化後の回線に対応する値に更新する更新手段と、
を備えることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項２】
受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラであって、
エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、
前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、
背景雑音を発生する背景雑音発生器と、
前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、前記背景雑音を出力するノンリニアプロセッサと、
回線が変化した時に、前記背景雑音のレベルと前記閾値を変化後の回線に対応するレベル及び値に更新する更新手段と、
を備えることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のエコーキャンセラにおいて、
回線に対応する閾値の値は、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項４】
請求項２に記載のエコーキャンセラにおいて、
回線に対応する背景雑音のレベルは、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであることを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項５】
請求項１に記載のエコーキャンセラにおいて、
回線毎の前記閾値を保持する記憶手段を備え、
前記更新手段は、前記変化後の回線に対応する閾値を前記記憶手段から読み出すことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項６】
請求項２に記載のエコーキャンセラにおいて、
回線毎の前記背景雑音のレベルと前記閾値を保持する記憶手段を備え、
前記更新手段は、前記変化後の回線に対応するレベル及び閾値を前記記憶手段から読み出すことを特徴とするエコーキャンセラ。
【請求項７】
時分割多重スイッチと、
前記時分割スイッチに接続され、電話機を収容する１以上のラインカードと、
前記時分割スイッチに接続され、電話網又はインターネットに接続されるトランクとを備える回線交換システムにおいて、
１以上のトランクは、受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラを備え、
前記エコーキャンセラは、
エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、
前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、
前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、ゼロレベル信号を出力するノンリニアプロセッサと、
回線が変化した時に、前記閾値を変化後の回線に対応する値に更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする回線交換システム。
【請求項８】
時分割多重スイッチと、
前記時分割スイッチに接続され、電話機を収容する１以上のラインカードと、
前記時分割スイッチに接続され、電話網又はインターネットに接続されるトランクとを備える回線交換システムにおいて、
１以上のトランクは、受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラを備え、
前記エコーキャンセラは、
エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、
前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、
背景雑音を発生する背景雑音発生器と、
前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、前記背景雑音を出力するノンリニアプロセッサと、
回線が変化した時に、前記背景雑音のレベルと前記閾値を変化後の回線に対応するレベル及び値に更新する更新手段と、
を備えることを特徴とする回線交換システム。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の回線交換システムにおいて、
回線に対応する閾値は、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであることを特徴とする回線交換システム。
【請求項１０】
請求項８に記載の回線交換システムにおいて、
回線に対応する背景雑音のレベルは、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであることを特徴とする回線交換システム。
【請求項１１】
請求項７に記載の回線交換システムにおいて、
回線毎の前記閾値を保持する記憶手段を備え、
前記更新手段は、前記変化後の回線に対応する閾値を前記記憶手段から読み出すことを特徴とする回線交換システム。
【請求項１２】
請求項８に記載の回線交換システムにおいて、
回線毎の前記背景雑音のレベルと前記閾値を保持する記憶手段を備え、
前記更新手段は、前記変化後の回線に対応するレベル及び閾値を前記記憶手段から読み出すことを特徴とする回線交換システム。
【請求項１３】
受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセリング方法であって、
エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成するステップと、
前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算するステップと、
前記減算後の送信信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算後の送信信号を出力し、前記減算後の送信信号のレベルが前記閾値未満である場合に、ゼロレベル信号を出力するステップと、
回線が変化した時に、前記閾値を変化後の回線に対応する値に更新するステップと、
を備えることを特徴とするエコーキャンセリング方法。
【請求項１４】
受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセリング方法であって、
エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成するステップと、
前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算するステップと、
背景雑音を発生するステップと、
前記減算後の送信信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算後の送信信号を出力し、前記減算後の送信信号のレベルが前記閾値未満である場合に、前記背景雑音を出力するステップと、
回線が変化した時に、前記背景雑音のレベルと前記閾値を変化後の回線に対応するレベル及び値に更新するステップと、
を備えることを特徴とするエコーキャンセリング方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載のエコーキャンセリング方法において、
回線に対応する閾値の値は、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであることを特徴とするエコーキャンセリング方法。
【請求項１６】
請求項１４に記載のエコーキャンセリング方法、
回線に対応する背景雑音のレベルは、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであることを特徴とするエコーキャンセリング方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載のエコーキャンセリング方法において、
回線毎の前記閾値を保持する記憶手段を備え、
前記更新手段は、前記変化後の回線に対応する閾値を前記記憶手段から読み出すことを特徴とするエコーキャンセリング方法。
【請求項１８】
請求項１４に記載のエコーキャンセリング方法において、
回線毎の前記背景雑音のレベルと前記閾値を保持する記憶手段を備え、
前記更新手段は、前記変化後の回線に対応するレベル及び値を前記記憶手段から読み出すことを特徴とするエコーキャンセリング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信系列から送信系列に受信信号が混入することにより発生するエコーを軽減するためのエコーキャンセラ及びエコーキャンセリング方法並びにそのようなエコーキャンセラを備える回線交換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
音声通信システムや回線交換システムには２線式伝送路と４線式伝送路があり、２線式と４線式の接続においては、２線／４線変換回路（ハイブリッド回路）を使用する。
【０００３】
図４に従来のエコーキャンセラ４００とハイブリッド回路４０５を有する２線／４線伝送路の構成を示す。図４において、ハイブリッド回路４０５のインピーダンス不整合があると、４線式伝送路Ｒｉｎ４０６からハイブリッド回路４０５の受信側Ｒｏｕｔ４０７へ来る信号の一部がハイブリッド回路４０５を通って、４線式伝送路のハイブリッド回路４０５の送信側Ｓｉｎ４０８に回り込み、エコー経路（エコーパス）４１０が形成されることになる。
【０００４】
このエコーパス４１０を通る信号レベルと４線式伝送路側の伝達特性によりエコーの発生が決定する。信号源である送信側から受信側に戻ってくるまで、ハイブリッド回路での回り込みロス（リターンロス）を含めた回線の一巡伝送ロスと、信号源の送信側から受信側に信号が戻ってくるまでに掛かる一巡伝送遅延時間の２つのパラメータに相関してエコーと感じられるかが決定する。このように、信号経路の一巡伝送遅延時間が長い場合や、一巡伝送ロスが小さい場合にエコーが発生し、通話品質の低下へとつながる。このエコーを消去するためには回線用エコーキャンセラ４００を使用する。エコーキャンセラ４００は、エコーパス４１０の伝達特性を適応フィルタ４０１が推測して疑似エコー信号を生成し、ハイブリッド回路４０５を回り込んでくる信号から減算器４０２で減算して、エコー成分の消去を行う。しかし、適応フィルタ４０１で推測できなかった信号については、減算後にエコーの消し残しが残留エコー成分として出力される。この残留エコー成分は、適応フィルタ４０１のトレーニングが終了していない通信経路の確立直後や、エコーパス内に非線形特性を持つデバイス等で発生した歪みにより適応フィルタのトレーニングが収束しない場合に発生する。そのため、消去しきれない残留エコー成分は、ノンリニアプロセッサ（ＮＬＰ）４０３で消去する方法を採っている。図３にＮＬＰの入出力特性を示す。入力信号レベルが閾値Ｔｈ未満の場合には、出力信号は無音あるいは背景雑音となり、入力信号レベルが閾値Ｔｈ以上である場合には、出力信号は入力信号と等しくなる。図４では、聴感上の違和感が少なくなるように、入力信号レベルが閾値Ｔｈ未満の場合には、出力信号としては、背景雑音発生器４０４からの信号が選択される。
【０００５】
特許文献１には、通話開始時において生ずる回線エコーを最小限に抑制するために、ノンリニアプロセッサの閾値をエコーレベルに応じて変化させるエコーキャンセラが記載されているが、回線毎にノンリニアプロセッサの閾値を変化することは記載乃至示唆されていない。
【０００６】
特許文献２には、適応フィルタで打ち消せなかった残留エコーを近端話者音声を損なわずに効果的に抑圧するために、受信入力信号と減算器の出力を元にエコー帰還損失を算出するエコー帰還損失算出手段と、受信入力信号とエコー帰還損失を基にノンリニアプロセッサの閾値を算出する閾値算出手段を備えるエコーキャンセラが記載されているが、回線毎にノンリニアプロセッサの閾値を変化することは記載乃至示唆されていない。
【０００７】
特許文献３には、各回線毎に、ノンリニアプロセッサを利用するか否か、ノンリニアプロセッサを使う場合に背景雑音を挿入するか否かを決定するエコーキャンセラが記載されているが、回線毎にノンリニアプロセッサの閾値を変化することは記載乃至示唆されていない。
【特許文献１】特開２００２−１０１０２３号公報
【特許文献２】特開平８−２２３０８８号公報
【特許文献３】特表２００１−５０９３５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
エコーキャンセラは適応フィルタのトレーニングアルゴリズムの進歩によりトレーニング収束時間の短縮やトレーニング精度の向上が図られてきたが、通信経路の確立直後では、通信経路毎に異なる伝達特性により、エコーキャンセラの残留エコー成分を無くすことは難しい。このように、通信経路の違いによる伝達特性の差分があるため、通信回線の種別や通信経路の変更を行う度に残留エコー成分のレベルや通話レベルの変動が発生し、設定されたＮＬＰの閾値によっては通話の途切れや残留エコー成分が完全に消去されない状態が発生する。すなわち、閾値が大きすぎる場合には、通話が途切れ、閾値が小さすぎる場合には、残留エコー成分が完全に消去されない。この状態を回避するためには、通信回線の伝達特性に応じたＮＬＰの閾値を設定することと、背景雑音発生器の出力レベルを設定して最適な状態に持っていくことで残留エコー成分の消去を行うことが必要である。こうすることにより、高い通話品質を提供することが出来る。
【０００９】
本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、時分割スイッチにより複数の通信経路との接続が行える、ハイブリッド回路を有する回線交換システムにおいて、通信経路確立直後や、通常の通信時においても、通話の途切れや残留エコー成分が消去された高い品質で通話できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によれば、受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラであって、エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、ゼロレベル信号を出力するノンリニアプロセッサと、回線が変化した時に、前記閾値を変化後の回線に対応する値に更新する更新手段と、を備えることを特徴とするエコーキャンセラが提供される。
【００１１】
また、本発明によれば、受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラであって、エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、背景雑音を発生する背景雑音発生器と、前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、前記背景雑音を出力するノンリニアプロセッサと、回線が変化した時に、前記背景雑音のレベルと前記閾値を変化後の回線に対応するレベル及び値に更新する更新手段と、を備えることを特徴とするエコーキャンセラが提供される。
【００１２】
上記のエコーキャンセラにおいて、回線に対応する閾値の値は、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであるようにしてもよい。
【００１３】
上記のエコーキャンセラにおいて、回線に対応する背景雑音のレベルは、当該回線に対応して前記適応フィルタが正常に動作している時の前記ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーレベルを基に設定されたものであるようにしてもよい。
【００１４】
上記のエコーキャンセラにおいて、回線毎の前記閾値を保持する記憶手段を備え、前記更新手段は、前記変化後の回線に対応する閾値を前記記憶手段から読み出すようにしてもよい。
【００１５】
上記のエコーキャンセラにおいて、回線毎の前記背景雑音のレベルと前記閾値を保持する記憶手段を備え、前記更新手段は、前記変化後の回線に対応するレベル及び閾値を前記記憶手段から読み出すようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラであって、エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、ゼロレベル信号を出力するノンリニアプロセッサと、回線が変化した時に、前記閾値を変化後の回線に対応する値に更新する更新手段と、を備えるので、回線が変化した直後に適応フィルタが変化後の回線に適応できず残留エコーが生じた場合であっても、通話の品質を高めることができる。
【００１７】
また、本発明によれば、受信信号から送信信号に回り込んできたエコー信号をキャンセルするためのエコーキャンセラであって、エコーパスの信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する適応フィルタと、前記エコー信号が含まれている送信信号から前記擬似エコー信号を減算する減算器と、背景雑音を発生する背景雑音発生器と、前記減算器の出力信号のレベルが閾値以上である場合に、前記減算器の出力信号と同一の信号を出力し、前記減算器の出力信号のレベルが前記閾値未満である場合に、前記背景雑音を出力するノンリニアプロセッサと、回線が変化した時に、前記背景雑音のレベルと前記閾値を変化後の回線に対応するレベル及び値に更新する更新手段と、を備えるので、回線が変化した直後に適応フィルタが変化後の回線に適応できず残留エコーが生じた場合であっても、通話の品質を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施の形態における回線交換システムの構成を示す図である。本回線交換システムは、時分割スイッチ（ＴＤＳＷ）１００と制御部（ＣＰＵ）１０１および記憶装置（ＭＥＭ）１０２を備える。
【００２０】
音声ネットワークへの接続としては、アナログ２線式トランク１０３が公衆網１０８と、アナログ４線式トランク１０４が専用線１０９と、ＩＰ用トランク１０５がＶｏＩＰ網１１０と接続される。
【００２１】
アナログ２線式トランク１０３はハイブリッド回路（Ｈ）１１３−１を持ち、アナログ４Ｗトランク１０９およびＩＰ用トランク１０５は、それぞれ、エコーキャンセラ（ＥＣ）１１４−１および１１４−２を搭載する。内線側では、アナログラインカード１０６がアナログ電話機１１１を収容し、デジタルラインカード１０７がデジタル電話機１１２を収容する。
【００２２】
アナログラインカード１０６は、ハイブリッド回路（Ｈ）１１３−２を持つ。ＴＤＳＷ１００は、ＣＰＵ１０１からの制御により、任意のトランクと任意のラインカードとの通話路を接続することが出来る。
【００２３】
本実施形態による回線交換システムは、通信ネットワークの構成の一部であり、ハイブリッド回路が挿入された通信経路にはエコーキャンセラが挿入されるようになっている。
【００２４】
次に、エコーキャンセラ１１４についてエコーキャンセラ１１４−１を例に取り説明する。
【００２５】
エコーキャンセラ１１４の構成を図２に示す。専用線１０９からの受信信号は、エコーキャンセラのＲｉｎ２０６から入力される。適応フィルタ２０１はエコーパス２１０の信号伝達特性を推定することにより、擬似エコー信号を生成する。つまり、減算器２０２から出力される残留エコーを測定し、残留エコーのレベルがゼロになるように最小自乗法等を用いて適応フィルタ２０１の特性が調整される。そして、Ｒｉｎから入力された信号を適応フィルタ２０１に通すことにより、擬似エコー信号を発生する。Ｒｉｎ２０６から入力された信号は、Ｒｏｕｔ２０７から出力され、ハイブリッド回路２０５を通過したエコー成分はＳｉｎ２０８に入力される。減算器２０２は、Ｓｉｎ２０８から入力された信号から、適応フィルタ２０１がエコーパス２１０から推定して生成した擬似エコー信号を減算する。ノンリニアプロセッサ（ＮＬＰ）２０３は、減算器２０２から入力した信号のレベルが閾値以上である場合には、減算器２０２から入力した信号を出力し、減算器２０２から入力した信号のレベルが閾値未満である場合には、背景雑音発生器２０４からの信号又はゼロレベルの信号を出力する。
【００２６】
本実施形態のエコーキャンセラ１１４では、制御装置１０１が記憶装置１０２から各通信回線毎の伝達特性に対応したＮＬＰ２０３の動作閾値設定値および背景雑音発生器２０４の出力レベル設定値を受けて、これらを制御情報受信部２１１に送出する。制御情報受信部２１１は、制御装置１０１から受けた動作閾値設定値及び出力レベル設定値を、それぞれ、ＮＬＰ２０３と背景雑音発生器２０４に設定する。この動作は通信経路が変わる度に行われる。
【００２７】
図１に示す、本発明の実施の形態の通信システムにおいて、制御装置１０１は回線交換機能のほかにエコーキャンセラに対してＮＬＰの動作最適化制御も行う。制御装置１０１と記憶装置１０２とＴＤＳＷ１００を組み合わせて回線交換機能を実現する。
【００２８】
内線側においては、アナログラインカード１０６にアナログ電話機１１１を収容する。アナログラインカード１０６は２線式であるためアナログ電話機１１１側およびアナログラインカード１０６側にハイブリッド回路１１３−２を搭載する。
【００２９】
デジタルラインカード１０７は、デジタル電話機１１２を収容する。デジタルラインカードも２線式であるが、時分割通信方式を採用しているため回線上のエコーは発生しない。
【００３０】
外線側においては、アナログ２線式トランク１０３は、公衆網１０８に収容される。この回線は、インピーダンスの不整合やロスが大きい場合があるため通話レベルが低いことがある。また、レベルによっては、エコーが発生する可能性が大きい。
【００３１】
アナログ４線式トランク１０４は、専用線１０９に収容される。４線式のままであればエコーは発生しないが、２線／４線変換が行われる場合があるためエコーキャンセラ（ＥＣ）１１４−１を搭載している。
【００３２】
ＩＰ用トランク１０５は、ＶｏＩＰ網１１０に収容される。ＩＰ網は遅延時間が大きいためエコーキャンセラの搭載は必須となりエコーキャンセラ（ＥＣ）１１４−２を搭載している。
【００３３】
本発明の実施の形態のエコーキャンセラを図２に示す。通信ネットワーク側からの信号はＲｉｎ２０６から入力する。Ｒｉｎ２０６〜Ｒｏｕｔ２０７の間には何も挿入されない。適応フィルタ２０１はこの時の受信信号からエコーパス２１０の伝達特性を考慮して擬似エコー信号を生成する。一方、Ｒｏｕｔ２０７を出た信号はハイブリッド回路２０５から２Ｗ側へ、また、その一部はハイブリッド回路２０５のリターンロスに応じてＳｉｎ２０８側に回りこむ。Ｓｉｎ２０８へはハイブリッド回路２０５の２Ｗ側からの送信信号も重畳されて入力される。
【００３４】
減算器２０２は、Ｓｉｎ２０８からの信号から、適応フィルタ２０１が生成した擬似エコー信号を減算することにより、エコー成分の消去を行う。適応フィルタ２０１のトレーニングが済んでいない場合には減算後の残留エコー成分が多く、聴感上も耳障りとなるが、ある程度トレーニングが完了すると残留エコーは僅かとなる。
【００３５】
しかし、この残留エコーが通話品質の低下を招くため、ある閾値Ｔｈ未満の残留エコー成分は強制的に消去（ミュート）するのがＮＬＰ２０３の働きである。ところが、ミュートを行うと信号レベルの変化が大きく、聴感上も違和感が発生するため背景雑音発生器２０４は、背景雑音を発生し、ＮＬＰ２０３は、この背景雑音を減算器２０２の出力信号の代わりに出力する。背景雑音のレベルは、背景雑音の最大値又はＲＭＳ(Root Mean Square)が閾値Ｔｈ付近となるレベルとするのが好ましい。なお、ＮＬＰ２０３は、減算器２０２の出力レベルが閾値未満である場合に、背景雑音を出力することが好ましいが、ミュートを行いゼロレベル信号を出力してもよい。
【００３６】
ここで、実際の動作に沿って説明する。アナログ電話機１１１から専用線１０９に発信した場合を考える。アナログ電話機１１１から専用線１０９側に発信し、制御部１０１の制御によりＴＤＳＷ１００はアナログラインカード１０６とアナログ４Ｗトランク１０４の通話路を接続する。専用線１０９は対向局までの一巡伝送遅延が比較的大きく、且つ通話レベルが高い。
【００３７】
ラインカード１０６は元々リターンロスが小さいため対向側での送話信号が、ハイブリッド回路１１３−２を通って対向側に戻り、エコーが発生する。これを防ぐため、アナログ４Ｗトランク１０４にはエコーキャンセラ（ＥＣ）１１４−１を搭載している。
【００３８】
この回線では通話レベルが高いため、ＮＬＰ２０３の閾値Ｔｈを高くし、ＮＬＰ２０３動作時に挿入する背景雑音の出力レベルも高めに設定する。これらの設定は、次のようにして行われる。すなわち、アナログ電話機１１１が専用線１０９を選択した時点で、制御部１０１は、記憶装置１０２に予め記憶させておいた閾値及び背景雑音の出力レベルを読み出し、エコーキャンセラ１１４−１の制御情報受信部２１１にこれらを設定する。制御情報受信部２１１は、受信した閾値をＮＬＰ２０３に設定し、受信した背景雑音の出力レベルを背景雑音発生器２０４に設定する。これにより高い通話品質を提供可能となる。
【００３９】
次に、使用する回線が専用線１０９からＶｏＩＰ網１１０に変わった場合、ＶｏＩＰ網では一巡伝送遅延が大きいが通話レベルが低い。この場合には、ＮＬＰ２０３の動作閾値Ｔｈを低くすることにより、音声信号に起因してＮＬＰ２０３が背景雑音を選択してしまうことを避ける。また、背景雑音の出力レベルも低くし、通話信号の最小レベル（これは、閾値ｔｈに等しい。）と背景雑音のＲＭＳレベル又は最大レベルとの間の差が無いようにする。
【００４０】
これらの設定も次のようにして行われる。すなわち、制御部１０１は、回線接続が確立する前に記憶装置１０２に予め記憶しておいた、回線ルートに対応した閾値及び背景雑音のレベルを読み取り、エコーキャンセラ１１４−２の制御情報受信部２１１にこれらを設定する。制御情報受信部２１１は、受信した閾値をＮＬＰ２０３に設定し、受信した背景雑音の出力レベルを背景雑音発生器２０４に設定する。これにより、最適な閾値及び背景雑音の出力レベルで動作させることが出来る。
【００４１】
また、使用する回線がＶｏＩＰ網１１０であっても、ＶｏＩＰ網側での接続が変化した場合にも、記憶装置１０１、ＣＰＵ１０１及び制御情報受信部２１１により、ＮＬＰ２０３で利用する閾値及び背景雑音発生器２０４が発生する背景雑音の出力レベルを変化させる。これは、ＶｏＩＰ網側での接続が変化した場合には、エコーパスの信号伝達特性が変化しなくても、音声信号のレベルや回線における信号減衰率が変化するためである。
【００４２】
接続関係毎のＮＬＰ２０３で利用する閾値及び背景雑音発生器２０４が発生する背景雑音の出力レベルは、所定の計算式に基づいて予め算出しておき、それを記憶装置１０１に格納しておく。所定の計算式は、回線種別やシステム構成から決定した伝送損失及びその回線を通る音声信号の平均値を用いたものである。
【００４３】
例えば、閾値の計算例を説明すると、回線種別が１である内線通話では、内線相互ＰＡＤ手前での音声信号の平均値が−１０ｄＢｍで、内線相互ＰＡＤ（Ｒｉｎ端子部に挿入される固定減衰器）の減衰量が１０ｄＢ前後で、ハイブリッド回路のリターンロスが６ｄＢで、適応フィルタの正常動作時の消去能力が２０ｄＢとすると、適応フィルタが正常動作をしている時には、ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーの平均値が−４６ｄＢｍであるので、閾値を−４６ｄＢｍ近傍に設定する。その際に、閾値が送話側の音声信号のノンリニアプロセッサの入力端における最低レベルを上回らないように設定する。背景雑音の出力レベルの最大値又はＲＭＳも−４６ｄＢｍ以下に設定する。
【００４４】
回線種別が２であるアナログ局線では、外線ＰＡＤ手前での音声信号の平均値が−１７ｄＢｍで、外線ＰＡＤにおける減衰量が１３ｄＢ前後で、ハイブリッド回路のリターンロスが６ｄＢで、適応フィルタの正常動作時の消去能力が２０ｄＢとすると、適応フィルタが正常動作をしている時には、ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーの平均値が−５６ｄＢｍであるので、閾値は−５６ｄＢｍ近傍に設定する。その際に、閾値が送話側の信号のノンリニアプロセッサの入力端における最低レベルを上回らないように設定する。背景雑音の出力レベルの最大値又はＲＭＳも−５６ｄＢｍ以下に設定する。
【００４５】
また、ＩＮＳ回線では、外線ＰＡＤ手前での音声信号の平均値が−１０ｄＢｍで、外線ＰＡＤ（固定減衰器）の減衰量が８ｄＢでハイブリッド回路のリターンロスが６ｄＢで、適応フィルタの正常動作時の消去能力が２０ｄＢとすると、適応フィルタが正常動作をしている時には、ノンリニアプロセッサの入力端におけるエコーの平均値が−４６ｄＢｍであるので、閾値を−４６ｄＢｍ近傍に設定する。その際に、閾値が送話側の信号のノンリニアプロセッサの入力端における最低レベルを上回らないように設定する。背景雑音の出力レベルの最大値は又はＲＭＳも−４６ｄＢｍ以下に設定する。
【００４６】
この様に、回線のルートが変わっても、予め設定しておいた回線ルートに対応したＮＬＰ設定データをエコーキャンセラに設定することにより、常に最適なＮＬＰの動作が保証され、高い通話品質を提供可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明は、回線の接続関係を切り換える回線交換システムにおいて、接続関係の切り替え直後においても、高い除去率でエコーキャンセルを行うために利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態による回線交換システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態によるエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【図３】ノンリニアプロセッサの入出力特性を示すグラフである。
【図４】従来例によるエコーキャンセラの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４９】
１００  時分割スイッチ（ＴＤＳＷ）
１０１  中央処理装置（ＣＰＵ）
１０２  記憶装置（メモリ）
１０３  アナログ２線トランク（ＣＯＴ）
１０４  アナログ４線トランク
１０５  ＩＰ用トランク
１０６  アナログ・ラインカード（ＬＣ）
１０７  デジタル・ラインカード（ＤＬＣ）
１０８  公衆網回線
１０９  専用回線
１１０  ＶｏＩＰ網回線
１１１  アナログ電話機
１１２  デジタル電話機
１１３−１、１１３−２  ハイブリッド回路
１１４−１、１１４−２、４００  エコーキャンセラ
２０１、４０１  適応フィルタ
２０２、４０２  減算器
２０３、４０３  ノンリニアプロセッサ
２０４、４０４  背景雑音発生器
２０５、４０５    ハイブリッド回路
２１１  制御情報受信部
２０６、４０６    Ｒｉｎ
２０７、４０７    Ｒｏｕｔ
２０８、４０８    Ｓｉｎ
２０９、４０９    Ｓｏｕｔ
２１０、４１０    エコーリターンパス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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