DE4216911A1 - Verbesserung bei echowiederkehrverlusten - Google Patents

Verbesserung bei echowiederkehrverlusten

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    • G10L19/012—Comfort noise or silence coding
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kommunikationssystem wie etwa ein zellulares Funksystem mit einem Übertrager und einem Empfänger und einer Einrichtung zum Feststellen des Vorliegens von Sprache in dem vom Übertrager an den Empfänger übertragenen Signal.
In dem zellularen GSM-Funksystem wird Sprache in Frames (Rahmen) von kodierten Sprachdaten übertragen. Das System legt fest, daß jede mobile Funkeinheit einen Sprachaktivitätsdetektor (Voice Activity Detector, VAD) zum Detektieren von Sprache auf einem Kanal aufweist. Dies wird für den Betrieb in einem diskontinuierlichen Übertragungsmodus (Discontinuus Transmission Mode, DTx) verwendet. Wenn der DTx-Mode inaktiv ist, werden Frames von kodierter Sprache kontinuierlich übertragen, unabhängig davon, ob auf dem Kanal Sprache ist. Wenn keine Sprache (Voice) auf dem Kanal ist, kodiert der Sprachcoder das Hintergrundrauschen so als wäre es Sprache. Dies wird übertragen und auf der Empfängerseite reproduziert. Wenn der DTx-Mode aktiv ist und keine Sprache auf dem Kanal ist, wird die Abwesenheit der Sprache durch den VAD detektiert und, statt der Übertragung von Information, wie sie für die vollständige Codierung jedes Frames notwendig ist, überträgt die Mobileinheit nur Filterparameter für den Sprachdecoder. Ein Frame von Filterparametern wird als SID-Frame (Silence Descriptor Frame) bezeichnet. Der DTx-Betrieb wird in den GSM-Empfehlungen 06.31 näher beschrieben. Der Empfänger füllt den Rest des Frames mit Zufallsdaten (sogenanntes Comfort Noise), wie dies in den GSM-Empfehlungen 06.12 beschrieben ist. Statt jeden Frame zu übertragen, wird das Spektrum des Hintergrundrauschens nur in jedem 24. Frame erneuert. Dies reduziert den Gesamtpegel der Funkaktivität in dem System und reduziert daher die Co-Kanal-Interferenz. Es spart außerdem Strom der Batterien in der Mobileinheit.
In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "DTx-Mode" für den Mode (Betrieb) benutzt, bei dem SID-Frames zur Basisstation während dem Nichtvorliegen von Sprache übertragen werden.
Dieser Mode wird eingenommen, wenn ein Kommando von der Basisstation empfangen wird. Der Ausdruck "DTx-Funktion" wird benutzt, um den Wechsel an der Mobileinheit vom Sprachbetrieb zur Übertragung von SID-Frames während des DTx-Modes zu kennzeichnen. Die Basisstation erkennt die SID-Frames, in dem sie die Anregungsinformation beobachtet. Ist diese Null, so wird der Frame als SID-Frame betrachtet.
In den ersten Jahren der Inbetriebnahme des Systems ist nicht vorgesehen, daß der DTx-Mode benutzt wird. Wenn der Gesamtnachrichtenverkehr mit der Zeit zunimmt, wird der DTx-Mode aktiviert werden. Alle Mobileinheiten müssen jedoch die Fähigkeit besitzen, von Anfang an in beiden Modes zu arbeiten. In entfernten Gebieten mag es nicht notwendig sein, den DTx-Mode zu aktivieren. Es wird daher eine Situation vorliegen, bei der die Mobileinheit, abhängig von ihrer Lage, die Moden umschalten muß. Dieses Umschalten zwischen Moden ist in den GSM-Empfehlungen festgelegt.
Die Elemente des GSM-Systems, wie es oben beschrieben wurde, sind in Fig. 4 gezeigt. In dieser Figur sind die Elemente des mobilen Funktelefons auf der linken Seite gezeigt und die Elemente der Basisstation auf der rechten Seite. Die Mobileinheit umfaßt: Ein Hand-set (Handgerät), von dem ein Mikrophon 10 gezeigt ist; einen Sprachcoder 11 zum Kodieren von Sprache, bevor sie übertragen wird; einen VAD (Voice Activity Detector) 12, der das Vorhandensein von Sprache detektiert und Sprache vom Hintergrundrauschen unterscheidet; ein VAD-Hangover-Element 13 zum Ausdehnen des VAD-Indikators, und einen diskontinuierlichen Übertrager DTx/tx 14 zum Erzeugen von SID-Frames, wenn das VAD-Flag gelöscht ist. Die DTx/tx-Einheit sieht außerdem ein Flag (SP-Flag) für das Funkuntersystem vor, um festzustellen, ob der Frame ein Sprach-Frame oder ein SID-Frame ist. Die Sprach-SID-Frames werden mittels eines Funkuntersystems an die Basisstation übertragen. Die Basisstation hat ein diskontinuierliches Übertragungs-/Empfangs-(DTx/rx)Element 18 und einen Sprachdecoder 19.
Wenn der DTx-Mode aktiv ist, detektiert der VAD 12 das Fehlen von Sprache auf dem Kanal und veranlaßt die DTx/tx 14, einen SID-Frame zu erzeugen. Der SID-Frame enthält nur die Sprachcodierfilterparameter und Nullen an den Stellen der Anregungsinformation (excitation information). In diesem Zustand überträgt die Mobileinheit SID (Silence Descriptor)-Frames, die nur Sprachcodierfilterparameter und Nullen an Stellen der Anregungsinformation aufweisen. Die Basisstation empfängt die SID-Frames und ersetzt die Anregungsinformation mit "Comfort"-Rauschen von einem Comfort-Rauschgenerator in dem DTx/rx-Element 18. Auf diese Weise rekonstruiert der Comfort-Rauschgenerator Hintergrundrauschen, ähnlich dem, wie es von dem Mobil- Mikrophon 10 empfangen wird. Somit hat der Zuhörer an der Basisstation nicht den störenden Effekt Sprache zu hören und dann plötzlich nichts mehr zu hören.
Ein Problem mit Mobilfunkeinheiten stellt die akustische Rückkopplung (Echorückkehr) von dem mobilen Ohrstück (nicht gezeigt) zum Mikrophon 10 dar. Das zellulare GSM- Funksystem hat strikte Anforderung für die Echorückkehrverluste. Die Richtlinien erfordern, daß die Echorückkehrverluste kleiner oder gleich 46 dB sind. Mittels eines guten mechanischen Designs des Handsets müßte es möglich sein, daß die akustische Kopplung von dem Ohrstück zum Mikrophon die 46 dB-Differenz der Richtlinie erreicht. Es ist jedoch wünschenswert, eine Lautstärkeregelung vorzusehen, um den Tonausgang des Handsets um 10 dB anzuheben. Wenn der Ohrstückausgang um 10 dB angehoben wird, betragen die Echorückkehrverluste nur noch 36 dB. Zusätzlich sollte die größte maximale Echoverzögerung für ein akustisches Signal, das von einer Person, die mit dem öffentlichen Telefonnetz (PSTN) verbunden ist, stammt und das aufgrund der akustischen Kopplung zwischen dem Ohrstück und dem Mikrophon zurückkommt, 180 Millisekunden betragen. In der Praxis werden deutlich größere Verzögerungen vorkommen, immer abhängig von der Übertragungsroute. Beispielsweise kann eine Satellitenverbindung Verzögerungen von 400 Millisekunden bewirken. Dieses Echo wirkt sich störend für das Ohr des Empfängers, der mit dem PSTN verbunden ist, aus.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Kommunikationssende/Empfangsgerät vorgesehen, das mit in Frames kodiertem Ton kommuniziert und einen Audio-Eingangspfad, einen Audio-Ausgangspfad, einen VAD (Voice Activity Detector) zum Detektieren von Sprache auf dem Audio-Eingangspfad, eine Echodetektionseinrichtung zum Detektieren von ungewollten Echos auf dem Eingangspfad, die aus der akustischen Kopplung mit dem Ausgangspfad herrühren, und eine Einrichtung, die auf die Echodetektionseinrichtung reagiert, zum Verhindern, daß kodierte Audioinformation von dem Audioeingangspfad während des Vorliegens von Sprache, die als Echo von der Echodetektionseinrichtung erkannt wurde, übertragen wird/ aufweist.
Die Sende-/Empfangseinrichtung weist vorzugsweise eine Einrichtung zum Erzeugen von SID-Frames anstatt von Audio-Frames während Perioden, in denen Echo detektiert wurde, auf und weist außerdem eine Einrichtung zum Ergänzen der SID-Frames mit Comfort-Rauschparametern und zum Übertragen der ergänzten Frames auf, damit sie als Audio-Frames im Empfänger dekodiert werden. Auf diese Weise werden Echo-Frames durch Frames mit Comfort-Rauschen ersetzt, selbst wenn der Empfänger keine Möglichkeit zum Dekodieren von SID-Frames aufweist.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen:
Fig. 1 eine Kommunikationssende-/Empfangseinrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 den Betrieb einer bevorzugten Ausführungsform, während der DTx-Mode aktiv ist und
Fig. 3 den Betrieb einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, wenn der DTx-Mode nicht benutzt wird,
Fig. 4 Element einer mobilen Sende-/Empfangseinrichtung und eine Sende-/Empfangsbasisstation gemäß dem Stand der Technik.
Im folgenden wird nochmals die herkömmliche Anordnung gemäß der Fig. 4 näher erläutert. Wenn der VAD 12 Sprache detektiert (VAD = 1), wird kodierte Sprache übertragen, und wenn keine Sprache detektiert wird (VAD = 0), wird der Funkübertrager, mit Ausnahme von kurzen Intervallen, in denen SID-Frames mit Comfort-Rauschfilterparametern übertragen werden, ausgeschaltet. Die SID-Frames werden an das Funkuntersystem 15 solange gesendet, wie das VAD-Flag sich im "low"-Zustand befindet und werden für die Basisstation nur während eines kurzen Intervalles, das dem Sprachburst folgt, erneuert und dies nur für jeden 24. Frame. Die DTx/rx-Software 18 in der Basisstation empfängt die SID-Frames und setzt Zufallszahlen an die Plätze der fehlenden Erregungsinformation, wodurch Comfort-Rauschen erzeugt wird, welches das Rauschen am Mikrophon 10 nachbildet. Die Comfort-Rausch-Frames werden durch den Sprachdecoder 19 dekodiert.
Die VAD-Funktion basiert auf einem adaptiven Filter zum Erhöhen des Sprach/Rausch-Verhältnisses. Die Leistung des gefilterten Signals wird mit einem Schwellwert verglichen. Sprache wird dann erkannt (VVAD = 1), wenn der Schwellwert überschritten wird. Das VAD Hangover-Element 13 wird benutzt, um Mitte-Burst und End-Burst-Clipping der Sprache zu eliminieren.
Die VAD-Filterkoeffizienten werden während der Sprachpausen erhalten. Um die Filterkoeffizienten während der Sprache zu erneuern, ist der VAD entsprechend sensitiv und es kann ein Echo mit 45 dB unter Normalsprachpegel in einer ruhigen Umgebung, wie etwa einem Büro, detektiert werden. Das bedeutet, daß die DTx/tx-Funktion 12 den "WUp-link"(aufwärts)-Funkkanal öffnet und das Echo übertragen wird. In einem portablen "Handheld" (Handgerät) entsteht durch die Übertragung des Echos ein weiteres Problem. Wenn der Funkpfad sowohl während eines Nahverkehrs- als auch während eines Fernverkehrsgesprächs (near-end-, far-end-talk) geöffnet ist, wird die DTx-Funktion nicht den Leistungsverbrauch des Mobilgeräts reduzieren, wodurch die Betriebszeit verkürzt wird.
Um das Echo zu entfernen, ist es nicht ausreichend, lediglich die VAD-Sensitivität so einzustellen, daß das Echo nicht detektiert wird. Eine solche Anordnung würde das Problem mit sich bringen, daß der VAD seine Filterkoeffizienten während des Echos erneuern würde, was zu einer Reduktion der Fähigkeit des adaptiven Filters, Rauschen von dem empfangenen Signal zu entfernen, führen würde. Weiterhin würde, falls die Comfort-Rauschparameter (welche in jedem 24. Frame erneuert werden) während des Vorliegens eines Echos erneuert werden müßten, dies zu einem sehr wechselhaften Comfort-Rauschen führen, was für den Hörer an der Basisstation störend wirken würde.
In Fig. 1 sind, zusätzlich zu den Elementen der Fig. 4, ein Ohrstück 20 und ein Sprachdecoder 21 auf dem Audioausgangspfad 22 vorgesehen. Weiterhin sind die folgenden neuen Elemente gezeigt: Eine Audioausgangspfadrückkopplungsleitung 24, ein Schwächer 25, ein Komparator 26, ein logisches Gatter 27, ein weiteres VAD-Hangover-Element 28 (zusätzlich zu dem VAD-Hangover-Element 13) und ein Silence Descriptor-Abtaster 29 (Silence Descriptor Sampler). Die Echounterdrückungsfunktion gemäß der vorliegenden Erfindung kann mit oder ohne die DTx-Funktion benutzt werden. Für die momentane Erklärung soll angenommen werden, daß die DTx-Funktion aktiv ist.
Die Leistung des empfangenen Signals Ptx auf der Rückkopplungsleitung 24 und das Nahgesprächs­ (near-end)Signal Pvad von dem VAD 12 werden verglichen. (Wie bereits beschrieben wurde, wird die Nahgesprächssignalleistung bereits auf der Grundlage eines rauschgefilterten Signals berechnet.) Der Vergleich wird im Komparator 26 vorgenommen, nachdem das Ptx-Signal im Schwächer 25 geschwächt wurde. Das Echo-Flag wird entsprechend gesetzt zu:
Falls Ptx-30 dB < Pvad; ECHO = 1 (Echo detektiert)
Falls Ptx-30 dB < Pvad; ECHO = 0
Da die Echoverluste beim normalen Handset um 45 dB liegen, erlaubt die Größe von 30 dB einen guten Abstand für Abweichungen bei den gesendeten und empfangenen Lautstärken. Wenn eine Lautstärkeregelung 23 vorliegt, kann der Schwellwert von 30 dB entsprechend der eingestellten Lautstärke eingestellt werden. Wenn die Lautstärke erhöht wird, sollte der Schwellwert erniedrigt werden.
Das VAD-Flag, das anzeigt, ob kodierte Sprach-Frames gesendet werden sollen, wird entsprechend der folgenden Formel modifiziert:
VAD = (VVAD*ˆECHO)++
wobei
* = UND
ˆ = logisch nicht
++ = Hangover Periode
bedeuten.
Wie anhand der untenstehenden Tabelle ersichtlich ist, wird das VAD-Flag nur gesetzt, wenn Nahverkehrssprechen oder doppeltes Sprechen vorliegt.
Wenn nur Ferngesprächs-(far-end)Sprache vorliegt, kann der VVAD das Echo detektieren oder nicht detektieren, abhängig vom Rauschen und der eingestellten Lautstärke, was durch den "don't care"-Zustand Null angezeigt wird.
Das EVAD-Flag wird entsprechend gesetzt zu:
EVAD = (VVAD++). Dieses Flag ist daher identisch mit dem originalen VAD-Flag, wie es im Stand der Technik vorkommt. Die SID-Abtasteinheit 29 liest das Echo und die EVAD-Flags und entscheidet, wann die Comfort-Rauschparameter erneuert werden.
Die Comfort-Rauschparameter werden nur gerade nach einem Sprachburst und während jedes 24. Frames abgetastet. Zwischen den Erneuerungen der SID-Frames werden die alten Abtastwerte wiederholt an das Funkuntersystem gesendet. Dieses Erneuern entspricht der Abtastung wie sie von dem Funkuntersystem ausgeführt wird, jedoch sind die Erneuerungen der SID-Frames für jeden 24. Frame nicht gleichzeitig. Die Comfort-Rauschparameter werden nur erneuert, wenn eVAD = 0 und ECHO = 0 gilt. Dies vermeidet das Erneuern der Parameter während eines Echos und vermeidet daher unnötige Störungen des Comfort-Rauschens am empfängerseitigen Ende. Um Situationen zu berücksichtigen, bei denen sehr lautes Ferngesprächsrauschen veranlaßt, daß das Echo-Bit für lange Perioden gesetzt wird oder um Situationen zu berücksichtigen, bei denen keine Pausen zwischen Ferngespräch und Nahgespräch vorkommen, wird eine zusätzliche Strategie benutzt, um sicherzugehen, daß die beste Qualität des Comfort-Rauschens vorliegt.
Wenn eVAD beim Abtastzeitpunkt = 1 ist, zeigt dies an, daß das Echo durch den VAD detektiert wurde und daß die Comfort-Rauschparameter nicht erneuert wurden. Wenn eVAD = 0 und Echo = 1 ist, wurde ein Echo durch den Echo-Unterdrücker detektiert, jedoch nicht vom VAD. Das Echo kann sehr leise Sprache oder ein sehr lautes Hintergrundgeräusch sein. Die Comfort-Rauschparameter werden nicht erneuert, falls nicht diese Situation dreimal hintereinander und nicht durch irgendeine andere Kombination der zwei Flags eVAD und Echo unterbrochen wiederholt wird. Dies zeigt an, daß das Echo Hintergrundrauschen war und daß die Comfort-Rauschparameter solange erneuert werden, wie eVAD = 0 und Echo = 1 ist.
Weiterhin werden die Comfortrauschparameter nur gerade nach einem Sprachburst für jeden 24. Frame erneuert. Zwischen den Erneuerungen der SID-Frames werden die alten Abtastwerte wiederholt an das Funkuntersystem gesendet. Dieses Erneuern entspricht der Abtastung wie sie von dem Funkuntersystem ausgeführt wird, jedoch mit dem Unterschied, daß die Erneuerungen der SID-Frames für jeden 24. Frame nicht gleichzeitig sind.
Das oben beschriebene System, bei dem der DTx-Mode aktiv ist, ist in dem Blockschaltbild der Fig. 2 beschrieben. Die Elemente weisen einen Echo-Unterdrücker (Schwächer 25), einen Komparator 26, ein logisches Gatter 27 und Hangover-Elemente 13, 28 auf und sind alle als einzelner Block 30 gezeigt. Der Übertragungspfad von dem Mikrophon horizontal durch das Schaltbild zum Funkuntersystem 15 zeigt, daß die Sprachframes von dem Sprachcodierer 11 ausgehen und daß Sprachframes, die mit SID-Frames unterlagert sind, von dem DTx/tx 14 und dem SID-Abtaster 29 ausgehen.
In Fig. 3 ist die Anordnung der Fig. 2 mit einer Modifikation gemäß der Erfindung, wie sie benutzt wird, wenn der DTx-Mode inaktiv ist (z. B. während der ersten Jahre des Betriebs des GSM-Systems oder in entfernten Gebieten) gezeigt.
Da der DTx-Mode inaktiv ist, wurde das DTx/rx-Element 18 von dem Teil des Diagramms, das die Basisstation zeigt, entfernt. In der Praxis kann dieses Element vorliegen und lediglich inaktiv sein. Gemäß der Erfindung ist ein weiteres Element in der Mobileinheit in Form eines DTx/rx-Elementes 40 vorgesehen. Dieses Element ist einfach zu implementieren, da es lediglich erfordert, die DTx/rx-Software in der Mobileinheit wiederzubenutzen. Das DTx wird sowohl in "Up-link"-Richtung (Mobileinheit zur Basisstation) als auch in "Downlink" (Basisstation zur Mobileinheit)-Richtung zugelassen. Das Element 40 ist aktiv, wenn der DTx-Mode inaktiv ist und inaktiv, wenn ein DTx-Aktivsignal von der Basisstation empfangen wird.
Die Basisstation informiert die Mobileinheit, ob DTx für die "Up-link"-Richtung zugelassen ist. Die Basisstation kann DTx in "Downlink"-Richtung benutzen, die DTx/rx-Einheit in der Mobileinheit ist daher stets aktiviert.
Das DTx/rx-Element 40 empfängt SID-Frames von den SID-Abtastern 29 und fügt Zufallszahlen anstelle der fehlenden Anregungsinformationen hinzu. Auf diese Weise werden Frames mit Comfort-Rauschen erzeugt, welche als Sprachframes behandelt werden können. Zu diesem Zwecke des Betriebs des Systems sind die Frames, wie sie von der DTx/rx 40 abgegeben werden, exclusiv Sprachframes und werden durch das Funkuntersystem 15 zur Basisstation zur Dekodierung übertragen.
Zu diesem Zwecke der Implementation werden Zeitübereinstimmungsflags, wie sie für die DTx/rx-Einheit 40 benötigt werden, beim SID-Abtaster vorgesehen. Die DTx/rx-Einheit 40 führt eine Interpolation der SID-Frames durch.
Wenn der Echo-Unterdrücker ohne den DTx-Mode arbeitet, verhindert er, daß die DTx/tx-Einheit den Funkpfad öffnet, wenn ein Echo fälschlicherweise von der VAD-Einheit als Sprache aufgefaßt wird. Dies eliminiert das Echo und erhöht die Betriebszeit des portablen Handgeräts. Der Echo-Unterdrücker verhindert, daß die DTx/tx-Funktion die Comfort-Rauschparameter erneuert, wenn ein Echo vorliegt. Dieser Vorteil liegt in beiden Betriebsmoden des Systems vor. Die Qualität des Comfort-Rauschens wird dabei erhöht.
Die beschriebene Anordnung löscht Echos in Situationen aus, bei denen ein Echo-Auslöscher per se nicht geeignet ist, da er eine beträchtliche Berechnungszeit benötigen würde und aufgrund des tiefen Pegels der Echoenergie. Wenn die Mobileinheit im "hands-free"-Mode (Freisprechen) betrieben wird, kann eine Sprachumschaltung mit eingefügtem Comfort-Rauschen so wie beschrieben, in Verbindung mit einem Echo-Auslöscher, benutzt werden, um sicherzugehen, daß genügend Echo-Verluste erreicht werden.
Verzeichnis der Ausdrücke
Abkürzungen
DTx/rx
Diskontinuierliche Übertragungs-/Empfangseinheit. Wenn ein Sprach-Frame empfangen wird, sendet die DTx-Einheit diesen Frame an den Sprachdecoder. Wenn ein SID-Frame empfangen wird, werden die Nullen in dem Frame mit Zufallszahlen aufgefüllt. Zwischen den Erneuerungen des SID- Frames wird der alte SID-Frame verwendet. Zwischen den Erneuerungen des SID-Frames wird keine Information von der DTx/rx-Einheit empfangen.
DTx/tx
Diskontinuierliche Übertragungssendeeinheit. Diese Einheit empfängt einen kodierten Sprach- Frame von dem Sprachkodierer und von der VAD-Einheit ein VAD-Flag. Wenn das VAD-Flag gesetzt ist, wird kodierte Sprache gesendet. Wenn das VAD-Flag gelöscht wird, wird die Anregungsinformation auf Null gesetzt. Der resultierende Frame wird als SID-Frame bezeichnet. Die SID-Frames werden nur für jeden 24. Frame übertragen. Während der übrigen Zeit ist der Übertrager ausgeschaltet.
ECHO
ECHO Flag. Dieses Flag zeigt an, ob nur Ferngesprächssprache vorliegt. Dies sagt dem System, daß keine Sprach-Frames übertragen werden sollen, da die Frames Echos enthalten könnten. Das Flag wird gesetzt, in dem PVAD und Ptx verglichen werden.
eVAD
Dies ist eine Kopie des VVAD-Flags, bevor es von dem Echo-Unterdrücker modifiziert wird. Dieses Flag sagt dem Echo-Unterdrücker, daß das Comfort-Rauschen nicht erneuert werden sollte, da der Frame Sprache oder ein Echo enthält. Eine Hangover-Periode wird dem VVAD-Flag zugefügt.
Frame
Zeitintervall von 20 msec (160 Abtastungen von 13 bit einheitlich kodierten Abtastungen - 1280 bits), das dem Zeitsegment des Sprachtranscoders entspricht und auch als kurzer Ausdruck für einen Verkehrsframe (traffic frame) verwendet wird.
Ptx
Leistung des Ferngespräch(far end)-Signals. Dieses Signal ist nicht rauschgefiltert.
Pvad
Leistung des Nahgesprächs-(near end)Signals. Das Nahgesprächssignal ist rauschgefiltert und die Leistung wird gemessen.
SID
Silence Descriptor Frame. Frame, der nur spektrale Informationen enthält. Die Anregung des Filters ist auf Null gesetzt. Die DTx/rx- Einheit erkennt den SID-Frame und füllt ihn anstelle der Nullen mit Zufallszahlen. Dies entspricht der Anregung des Synthesefilters mittels eines Zufallsgenerators. Der modifizierte SID-Frame wird 24 mal wiederholt an den Sprachdecoder gesendet, bis ein neuer SID-Frame empfangen wird.
SPflag
Internes Flag in der mobilen Kennzeichnung für das Funkuntersystem, ob der Verkehrsframe (traffic frame) ein Sprachframe oder ein SID-Frame ist.
TAF
Time Alignment Flag. Wenn das TAF-Flag gesetzt ist, schaut die DTx/rx-Einheit nach SID-Frames, die SID-Frames werden nur zu bestimmten Zeiten, die der Mobileinheit und der Basisstation bekannt sind, erneuert.
Traffic Frame (Verkehrsframe)
Block aus kodierter Sprache. 260 Informations-Bits. Im Prinzip ist die Sprache als Synthesefilter (Spektrum) und als Anregung des Filters kodiert.
VAD
Das modifizierte VVAD-Flag mit einer Hangover­ periode am Ende des Sprachbursts.
VVAD
Flag, das anzeigt, ob in dem Frame Sprache enthalten ist. Dieses Flag kann von dem Echo- Unterdrücker gelöscht werden, wenn die Sprache in dem Frame ein Echo ist.

Claims (6)

1. Kommunikations-Sende/Empfangseinrichtung, zum Kommunizieren mit Frames kodierter Audioinformation, mit einem Audioeingangspfad, einem Audioausgangspfad, einem VAD (Voice Activity Detector) zum Detektieren von Sprache auf dem Audioeingangspfad und einer Echodetektionseinrichtung zum Detektieren unerwünschter Echos auf dem Eingangspfad, die aus akustischen Kopplungen mit dem Ausgangspfad resultieren, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (14, 29) die auf die Echo-Detektionseinrichtung reagiert zum Hemmen der Übertragung von kodierter Audioinformation von dem Audioeingangspfad während des Vorliegens von Sprache, welche als Echo von der Echo-Detektionseinrichtung angezeigt wurde.
2. Kommunikations-Sende/Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, weiterhin enthaltend eine Comfort-Rauschen-Erzeugungseinrichtung (40) zum Übertragen von Comfort-Rauschparametern anstelle kodierter Audioinformation von dem Audioeingangspfad und zum Decodieren als normale Sprache beim Empfänger.
3. Kommunikations-Sende/Empfangseinrichtung nach Anspruch 2, weiterhin enthaltend eine DTx-Mode-Aktivierungseinrichtung zum Empfangen und Decodieren eines DTx-Mode-Autorisationssignals, wobei die Comfort-Rauschen-Erzeugungseinrichtung (40) auf die DTx-Mode-Aktivierungseinrichtung reagiert und bei nicht Vorliegen eines solchen Autorisationssignals aktiviert wird.
4. Kommunikations-Sende/Empfangseinrichtung nach Anspruch 1, betreibbar in einem diskontinuierlichen Übertragungs­ (DTx)inaktiven Mode, bei dem praktisch alle Audioframes, die übertragen werden, komplette Frames kodierter Audioinformation sind und betreibbar in einem aktiven DTx-Mode, bei dem SID (Silence Indicator Descriptor) Frames zum Reproduzieren von Perioden, in denen keine Sprache vorliegt, übertragen werden, weiterhin enthaltend:
eine Einrichtung (14), die in dem inaktiven DTx-Mode betreibbar ist zum Erzeugen von SID (Silence Indicator Descriptor) Parametern in Antwort auf die Detektion eines Echos durch den Echo-Detektor,
eine Einrichtung (40) zum Ergänzen der SID-Parameter mit Comfort-Rauschparametern, um komplette Frames kodierter Audioinformation zu erzeugen,
eine Einrichtung (15) zum Übertragen kompletter Frames kodierter Audioinformation und
eine Einrichtung (29) zum Wiederholen der SID-Parameter von Frame-zu-Frame, während des Vorliegens eines Echos und dem Nichtvorliegen von Sprache.
5. Kommunikations-Sende/Empfangseinrichtung nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Echo-Detektionseinrichtung eine Komparatoreinrichtung (25, 26) zum Vergleichen des Signals auf dem Audioeingangspfad mit dem Signal auf dem Audioausgangspfad (22), wenn dieses durch eine wählbare Schwächung geschwächt wurde, aufweist; wobei eine Lautstärkesteuereinrichtung (23) vorgesehen ist zum Steuern der Lautstärke auf dem Ausgangspfad; und wobei die auswählbare Schwächung des Ausgangs, der zum Vergleich benutzt wird, von der Einstellung der Lautstärkesteuerung abhängt.
6. Kommunikations-Sende/Empfangseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, weiter enthaltend eine Einrichtung zum Erzeugen von Comfort-Rauschparametern und zum Erneuern dieser während Erneuerungsperioden die eine Anzahl von Frames überdauern, weiter aufweisend eine Einrichtung zum Unterdrücken des Erneuerns der Comfort-Rauschparameter für eine vorgeschriebene Anzahl von Erneuerungsperioden während ein mögliches Echo von der Echodetektionseinrichtung detektiert worden ist und keine Sprache von dem VAD detektiert wurde, und Erneuern der Parameter nach dieser vorgegebenen Anzahl von Frames.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0680034A1 (de) * 1994-04-28 1995-11-02 Oki Electric Industry Co., Ltd. Mobilfunkübertragungssystem mit einem Ton- oder Sprachaktivitätsdetektor und Faltungskodierung
DE4416407A1 (de) * 1994-05-09 1995-11-30 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zum Übertragen von Sprach- und Steuersignalen in einem digitalen Funksystem
US5737695A (en) * 1996-12-21 1998-04-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and apparatus for controlling the use of discontinuous transmission in a cellular telephone
WO1998043368A2 (en) * 1997-03-26 1998-10-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for controlling echo on both sides of a connection
US5954834A (en) * 1996-10-09 1999-09-21 Ericsson Inc. Systems and methods for communicating desired audio information over a communications medium
US5978366A (en) * 1996-12-20 1999-11-02 Ericsson Inc. Methods and systems for reduced power operation of cellular mobile terminals
FR2786636A1 (fr) * 1998-11-26 2000-06-02 Cit Alcatel Procede de reception de signaux, notamment de signaux de signalisation
US7003097B2 (en) * 1999-11-03 2006-02-21 Tellabs Operations, Inc. Synchronization of echo cancellers in a voice processing system

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2281680B (en) * 1993-08-27 1998-08-26 Motorola Inc A voice activity detector for an echo suppressor and an echo suppressor
JP3182032B2 (ja) * 1993-12-10 2001-07-03 株式会社日立国際電気 音声符号化通信方式及びその装置
US5657422A (en) * 1994-01-28 1997-08-12 Lucent Technologies Inc. Voice activity detection driven noise remediator
GB2288102B (en) * 1994-03-23 1997-10-08 Motorola Ltd Mobile radio with transmit command control and mobile radio system
US5835851A (en) * 1995-01-19 1998-11-10 Ericsson Inc. Method and apparatus for echo reduction in a hands-free cellular radio using added noise frames
SE9500858L (sv) * 1995-03-10 1996-09-11 Ericsson Telefon Ab L M Anordning och förfarande vid talöverföring och ett telekommunikationssystem omfattande dylik anordning
FI110826B (fi) * 1995-06-08 2003-03-31 Nokia Corp Akustisen kaiun poisto digitaalisessa matkaviestinjärjestelmässä
FI105001B (fi) * 1995-06-30 2000-05-15 Nokia Mobile Phones Ltd Menetelmä odotusajan selvittämiseksi puhedekooderissa epäjatkuvassa lähetyksessä ja puhedekooderi sekä lähetin-vastaanotin
FI961568A (fi) * 1996-04-10 1997-10-11 Nokia Telecommunications Oy Epäjatkuva lähetys analogisessa matkaviestinjärjestelmässä
US5771440A (en) * 1996-05-31 1998-06-23 Motorola, Inc. Communication device with dynamic echo suppression and background noise estimation
SE507370C2 (sv) * 1996-09-13 1998-05-18 Ericsson Telefon Ab L M Metod och anordning för att alstra komfortbrus i linjärprediktiv talavkodare
US6011846A (en) * 1996-12-19 2000-01-04 Nortel Networks Corporation Methods and apparatus for echo suppression
US5982755A (en) * 1997-03-06 1999-11-09 Nortel Networks Corporation System and method for providing high terminal coupling loss in a handsfree terminal
SE511650C2 (sv) * 1997-03-11 1999-11-01 Ericsson Telefon Ab L M Förfarande och anordning för att reducera eko i en telefontillämpning
DE69738501T2 (de) * 1997-06-24 2009-01-29 Nortel Networks Ltd., St. Laurent Verfahren und vorrichtung zur unterdrückung von echos
US6347081B1 (en) * 1997-08-25 2002-02-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method for power reduced transmission of speech inactivity
US6163608A (en) * 1998-01-09 2000-12-19 Ericsson Inc. Methods and apparatus for providing comfort noise in communications systems
US6182035B1 (en) * 1998-03-26 2001-01-30 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for detecting voice activity
US6480472B1 (en) 1999-07-21 2002-11-12 Qualcomm Incorporated Mobile station supervision of the forward dedicated control channel when in the discontinuous transmission mode
GB0024485D0 (en) 2000-10-06 2000-11-22 Wheelsure Ltd Wheel nut assembly
GB2381702B (en) * 2001-11-02 2004-01-07 Motorola Inc Communication system, user equipment and method of performing a conference call therefor
EP1432222A1 (de) * 2002-12-20 2004-06-23 Siemens Aktiengesellschaft Echounterdrückung für komprimierte Spache

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3942116A (en) * 1975-03-13 1976-03-02 California Microwave, Inc. Transceiver having improved voice actuated carrier and echo suppression circuit
US3991287A (en) * 1975-04-24 1976-11-09 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Digital echo suppressor noise insertion
US4277645A (en) * 1980-01-25 1981-07-07 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Multiple variable threshold speech detector
WO1982003144A1 (en) * 1981-03-05 1982-09-16 Western Electric Co Energy band discriminator
GB2172475B (en) * 1985-03-13 1988-09-01 Stc Plc Packet switching system
JPH07123235B2 (ja) * 1986-08-13 1995-12-25 株式会社日立製作所 エコ−サプレツサ

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5694429A (en) * 1994-04-28 1997-12-02 Oki Electric Industry Co., Ltd. Mobile radio communication system
EP0680034A1 (de) * 1994-04-28 1995-11-02 Oki Electric Industry Co., Ltd. Mobilfunkübertragungssystem mit einem Ton- oder Sprachaktivitätsdetektor und Faltungskodierung
DE4416407A1 (de) * 1994-05-09 1995-11-30 Siemens Ag Verfahren und Anordnung zum Übertragen von Sprach- und Steuersignalen in einem digitalen Funksystem
US5954834A (en) * 1996-10-09 1999-09-21 Ericsson Inc. Systems and methods for communicating desired audio information over a communications medium
US5978366A (en) * 1996-12-20 1999-11-02 Ericsson Inc. Methods and systems for reduced power operation of cellular mobile terminals
WO1998028734A1 (en) * 1996-12-21 1998-07-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for controlling the use of discontinuous transmission in a cellular telephone
GB2335336A (en) * 1996-12-21 1999-09-15 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus for controlling the use of discontinuous transmission in a cellular telephone
US5737695A (en) * 1996-12-21 1998-04-07 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Method and apparatus for controlling the use of discontinuous transmission in a cellular telephone
GB2335336B (en) * 1996-12-21 2001-09-05 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus for controlling the use of discontinuous transmission in a cellular telephone
DE19782187B4 (de) * 1996-12-21 2007-08-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Verwendung von einer diskontinuierlichen Übertragung in einem zellularen Telefon
WO1998043368A3 (en) * 1997-03-26 1999-01-21 Ericsson Telefon Ab L M Method and apparatus for controlling echo on both sides of a connection
WO1998043368A2 (en) * 1997-03-26 1998-10-01 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method and apparatus for controlling echo on both sides of a connection
US6064873A (en) * 1997-03-26 2000-05-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for controlling echo on both sides of a connection
FR2786636A1 (fr) * 1998-11-26 2000-06-02 Cit Alcatel Procede de reception de signaux, notamment de signaux de signalisation
US6381451B1 (en) 1998-11-26 2002-04-30 Alcatel Method of receiving voice signals by a mobile telephone
US7003097B2 (en) * 1999-11-03 2006-02-21 Tellabs Operations, Inc. Synchronization of echo cancellers in a voice processing system
US7236586B2 (en) * 1999-11-03 2007-06-26 Tellabs Operations, Inc. Synchronization of echo cancellers in a voice processing system

Also Published As

Publication number Publication date
FR2676876B1 (fr) 1995-06-30
HK1000618A1 (en) 1998-04-09
GB2256351B (en) 1995-07-05
GB9111380D0 (en) 1991-07-17
FR2676876A1 (fr) 1992-11-27
GB2256351A (en) 1992-12-02

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