DE69512540T2 - Verfahren und Einrichtung zur Analyse eines Echosignals und adaptiver Echokompensator welcher diese anwendet - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zur Analyse eines Echosignals und adaptiver Echokompensator welcher diese anwendetInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen des Vorkommens von anderen Komponenten in einem Rückkehrsignal als den Echokomponenten eines direkten Signals. Sie findet eine besondere, jedoch nicht ausschließliche Anwendung auf dem Gebiet der adaptiven Echokompensierer.
- Echokompensierer werden bei bidirektionellen Verbindungen verwendet. Ihr Ziel ist es, in dem Signal, das in der einen von zwei Richtungen läuft (Rückkehrsignal), die Echokomponenten des in der anderen Richtung laufenden Signals (direktes Signal) zu kompensieren oder wenigstens beträchtlich zu schwächen, welche im Bereich des Empfangsorts des direkten Signals auftreten. Die Echos können akustischen Ursprungs sein, beispielsweise bei der Anwendung bei Freihand-Fernsprechstationen, oder elektrischen Ursprungs. Der Echokompensierer umfaßt üblicherweise ein Filter, das die Echowege im Bereich des Empfangsorts des direkten Signals modelliert. Dieses Filter empfängt das direkte Signal, und seine Ausgabe, die eine Abschätzung der Echokomponenten ist, wird vom Rückkehrsignal subtrahiert.
- Bei einem adaptiven Echokompensierer werden die Koeffizienten des Modellierfilters in Echtzeit angepaßt, um die Energie des Restrückkehrsignals zu minimieren. Wenn das Rückkehrsignal Nutzkomponenten und nicht nur Echokomponenten des direkten Signals enthält, empfiehlt es sich, den Prozeß der Koeffizienteneinstellung anzuhalten, um eine Verschlechterung der Nutzkomponenten zu vermeiden und um keine Abweichungen oder unerwünschte Oszillationen in den Koeffizientenwerten zu bewirken.
- Allerdings erweist sich das Erfassen des Vorkommens von anderen Komponenten im Rückkehrsignal als den Echokomponenten des direkten Signals als heikles Problem. Sicherlich kann man Berechnungen von Korrelationen zwischen den direkten und den Rückkehrsignalen vorsehen, auf deren Grundlage man die Erfassung vornehmen könnte. Eine solche Methode beinhaltet jedoch beträchtlichen Rechenaufwand, der momentan mit den praktischen Anwendungen nicht verträglich ist.
- Der Artikel von R. MONTAGNA et al. mit dem Titel "A fast adaptive echo canceler with delay estimation for time variant telephone circuits", IEEE Global Telecommunications Conference, Band 3, 26. November 1984, New York, Seiten 1569-1574, beschreibt einen adaptiven Echokompensierer, umfassend einen Doppelsprachdetektor, bei dem die Doppelspracherfassung auf einer einfachen Erfassung der mittleren Energien des direkten Signals und des Rückkehrsignals basiert.
- Das Dokument US-A-4 918 727 beschreibt einen Doppelsprachdetektor für einen Echokompensierer, bei dem das Echokompensierungssystem einen Parameter ERLE verwendet, der gleich dem Verhältnis der Energie des empfangenen Signals und der Energie des wiederausgesandten Signals ist.
- Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lösung des obigen Problems bereitzustellen, die hinsichtlich des Rechenaufwands realistisch ist.
- Daher schlägt die Erfindung ein Verfahren zum Erfassen des Vorkommens von anderen Komponenten in einem Rückkehrsignal als den Echokomponenten eines direkten Signals vor, dadurch gekennzeichnet, daß man das direkte Signal einem linearen Prädiktionsfilter mit endlicher Impulsantwort unterwirft, um ein erstes Restsignal mit minimaler Energie zu bestimmen, daß man das Rückkehrsignal einem Filter mit endlicher Impulsantwort unterwirft, dessen Koeffizienten die gleichen sind wie jene des linearen Prädiktionsfilters des direkten Signals, um ein zweites Restsignal zu bestimmen, daß man das Verhältnis der im ersten und im zweiten Restsignal enthaltenen Energien berechnet, und daß man bestimmt, ob das Rückkehrsignal andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals enthält, indem man das berechnete Verhältnis mit einer Erfassungschwelle vergleicht.
- Die Erfassung beruht auf einer Anpassung der Techniken zur linearen Prädiktion, die üblicherweise verwendet werden, um Informationskomprimierungsprobleme zu lösen. Wenn das Rückkehrsignal im wesentlichen nur Echokomponenten des direkten Signals enthält, sind das direkte Signal und das Rückkehrsignal spektral benachbart, so daß das Verhältnis der Energien der Restsignale im wesentlichen konstant bei einem Wert liegt, der von der Amplitude der Antwort der Echowege abhängt. Wenn das Rückkehrsignal ferner Nutzkomponenten enthält, entfernt sich das Energieverhältnis wesentlich von dem vorhergehenden Wert in dem Maße, in dem die gemeinsamen Filterkomponenten, die zur Minimierung der Energie des ersten Restsignals gewählt sind, sich von jenen entfernen, die die Energie des zweiten Restsignals minimieren würden. Der Vergleich des berechneten Energieverhältnisses mit einer Erfassungsschwelle erlaubt daher, zwischen den beiden Situationen zu unterscheiden.
- Der Rückgriff auf eine Technik der linearen Prädiktion beinhaltet einen Rechenaufwand, der wesentlich kleiner ist als bei der direkten Bestimmung von Korrelationen zwischen dem direkten Signal und dem Rückkehrsignal. Die Ordnung der linearen Prädiktion ist typischerweise zwischen 5 und 10 enthalten.
- Vorzugsweise wird der Wert der Erfassungsschwelle in rekursiver Weise als Funktion der berechneten Werte des Energieverhältnisses angepaßt, wobei die Anpassung der Erfassungsschwelle unterbrochen wird, wenn bestimmt wird, daß das Rückkehrsignal andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals enthält, und/oder wenn das Vorkommen von Nutzkomponenten im direkten Signal erfaßt wird. Diese Gestaltung erlaubt es dem Erfassungsverfahren, sich an eventuelle Variationen der Antwort der Echowege anzupassen.
- Eine Erfassungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfaßt ein lineares Prädiktionsfilter mit endlicher Impulsantwort, das das direkte Signal empfängt, und ein erstes Restsignal mit minimaler Energie erzeugt, ein zweites Filter mit endlicher Impulsantwort, welches die gleichen Koeffizienten aufweist wie das lineare Prädiktionsfilter des direkten Signals und das Rückkehrsignal empfängt und ein zweites Restsignal erzeugt, Mittel zur Berechnung des Verhältnisses der im ersten und im zweiten Restsignal enthaltenen Energien und Mittel zum Vergleichen des berechneten Energieverhältnisses mit einer Erfassungsschwelle, um zu bestimmen, ob das Rückkehrsignal andere Komponenten als Echokomponenten des direkten Signals enthält.
- Ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen adaptiven Echokompensierer zum Schwächen der Echokomponenten eines direkten Signals in einem Rückkehrsignal, umfassend ein adaptives Filter zur Modellierung der Echowege, dem das direkte Signal zugeführt wird und dessen Ausgabe vom Rückkehrsignal subtrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß er ferner eine Erfassungsvorrichtung des oben definierten Typs umfaßt, um das Vorkommen von anderen Komponenten als den Echokomponenten des direkten Signals im Rückkehrsignal zu erfassen, wobei die Koeffizienten des adaptiven Modellierungsfilters festgehalten werden, wenn die Erfassungsvorrichtung das Vorkommen von anderen Komponenten als den Echokomponenten des direkten Signals im Rückkehrsignal feststellt.
- Andere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines nicht beschränkenden Ausführungsbeispiels in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich werden, in denen:
- - Fig. 1 ein Schaltschema eines adaptiven Echokompensierers ist, der eine erfindungsgemäße Erfassungsvorrichtung enthält; und
- - Fig. 2 ein Flußdiagramm ist, das die Schritte eines erfindungsgemäßen Erfassungsverfahrens erläutert.
- Die Erfindung wird nachfolgend in ihrer besonderen, jedoch nicht ausschließlichen Anwendung bei einem Echokompensierer einer Freihand- Fernsprechstation beschrieben. Diese Station sendet und empfängt mit einer Abtastfrequenz von beispielsweise 8000 Hz digitalisierte akustische Signale. Das direkte Signal Sd(n) wird dem Lautsprecher 5 der Station mittels eines Digital-Analog-Wandlers 6 (CNA) und eines Verstärkers 7 zugeführt. Das analoge Ausgangssignal des Mikrophons 8 der Station wird durch den Verstärker 9 verstärkt und dann durch den Wandler 10 (CAN) digitalisiert, um das digitale Rückkehrsignal Sr(n) zu bilden.
- Der Echokompensierer umfaßt ein Modellierungsfilter 12 mit endlicher Impulsantwort, welches die aufeinanderfolgenden Abtastwerte des direkten Signals Sd(n) empfängt und am Ausgang eine Abschätzung A(n) des Echos des direkten Signals liefert. Jeder Abtastwert der Abschätzung A(n) wird vom entsprechenden Abtastwert des Rückkehrsignals Sr(n) durch den Subtrahierer 13 subtrahiert, um das echofreie Restrückkehrsignal Kr(n) zu bilden. Die Koeffizienten des Filters 12 modellieren die Impulsantwort der Echowege zwischen dem Lautsprecher 5 und dem Mikrophon 8 (symbolisiert durch den Pfeil F in Fig. 1). Typischerweise umfaßt das Filter 12 2000 Koeffizienten.
- Wie durch den Funktionsblock 16 in Fig. 1 angezeigt, werden die Koeffizienten des Filters 12 während der Kommunikation in adaptiver Weise auf den neuesten Stand gebracht. Die Anpassung besteht in einer Minimierung der im Restrückkehrsignal Kr(n) enthaltenen Energie. Sie kann in klassischer Weise mittels eines Algorithmus der kleinsten Quadrate, wie z. B. dem Gradientenalgorithmus, erfolgen.
- Der Echokompensierer umfaßt einen das direkte Signal Sd(n) empfangenden Sprachaktivitätsdetektor 15 (DAV). Der Sprachaktivitätsdetektor 15 dient zur Erfassung des Vorkommens von Nutzkomponenten, die vom Rauschen im direkten Signal verschieden sind. Sprachaktivitätsdetektoren sind auf dem Gebiet der Behandlung akustischer Signale wohlbekannt. Beispiele finden sich in den Artikeln "A voice activity detector based on cepstral analysis" von J. A. Haigh et al. (Proc. Eurospeech 1993 - Berlin, Band 2, Seiten 1103-1106), "Speech enhancement using a soft-decision noise suppression filter" von R. J. Mc Aulay et al. (IEEE Trans. ASSP, Band 28, Nr. 2, Seiten 137-147, April 1980), "Modification of piecewise LPC" von J. Roberts (MITRE Working paper WP-21752, Mai 1978), "Evaluation of linear and non-linear spectral subtraction methods for enhancing noisy speech" von A. Le Floc'h et al. (ESCA, Seiten 131-134, November 1992), "Voice activity detection using a periodicity measure" von R. Tucker (IEEE Proc., Band 139, Nr. 4, August 1992) und "Speech/non-speech detection for voice response systems" von L. Mauuary et al. (Proc. Eurospeech 1993 - Berlin, Band 2, Seiten 1097-1100). Der Sprachaktivitätsdetektor 15 wird zur Steuerung der Anpaßmittel 16 derart verwendet, daß die Koeffizienten des Filters 12 festgehalten werden, wenn keine Nutzkomponente im direkten Signal Sd(n) erfaßt wird.
- Die Anpassung der Koeffizienten erfolgt auch dann nicht, wenn man erfaßt, daß das Rückkehrsignal Sr(n) andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals enthält. Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, den Echokompensierer mit einer Erfassungsvorrichtung 20 zu versehen, die es erlaubt zu bestimmen, ob das Rückkehrsignal wohl oder nicht andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals enthält.
- Die Erfassungsvorrichtung 20 umfaßt ein lineares Prädiktionsfilter 21, welches das direkte Signal Sd(n) empfängt. Die Ausgangsabtastwerteen des Filters 21 sind gegeben durch:
- en = Sd(n) + aiSd(n - i)
- wobei p die Ordnung der linearen Prädiktion bezeichnet, und die a; (0 ≤ i ≤ p) die Koeffizienten des linearen Prädiktionsfilters bezeichnen, wobei per Konvention a0 = 1. Die Energie E des Restsignals en auf einem Block von N Abtastwerten des direkten Signals wird in einem Akkumulator 22 berechnet, der die Summe der Quadrate der Abtastwerte en des Blocks bildet. Die Koeffizienten des Filters 21 werden derart berechnet, daß sie diese berechnete Energie E minimieren (Funktionsblock 23 in Fig. 1) der verwendete Minimierungsalgorithmus kann auch ein Algorithmus vom Typ der kleinsten Quadrate, wie z. B. der Gradientenalgorithmus, sein. Die bei 23 berechneten Koeffizienten werden ebenfalls in einem anderen Filter mit endlicher Impulsantwort 24 verwendet, welches das Rückkehrsignal Sr(n) behandelt. Die Ausgangsabtastwerte gn des Filters 24 schreiben sich somit in der Form:
- gn = Sr (n) + aiSr(n - i)
- Die im Block von N Abtastwerten des zweiten Restsignals gn enthaltene Energie F wird in einem Akkumulator 25 berechnet, der die Summe der Quadrate der Abtastwerte gn des Blocks bildet.
- Am Ende jedes Blocks der Länge N berechnet ein Divisor 27 das Energieverhältnis ρ = ΓE. Ein Komparator 28 vergleicht den berechneten Wert des Verhältnisses ρ mit einer Erfassungsschwelle ρ3. Wenn ρ > ρs, so wird bestimmt, daß das Rückkehrsignal Sr(n) andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals Sd(n) enthält. Der Komparator 28 schickt dann an die Mittel 16 zur Anpassung der Koeffizienten des Modellierungsfilters 12 ein Signal X, damit die Koeffizienten des Filters 12 festgehalten werden, wenn die Vorrichtung 20 das Vorkommen von anderen Komponenten im Rückkehrsignal als den Echokomponenten des direkten Signals erfaßt hat. Wenn ρ ≤ ρs, so schätzt man ab, daß das Rückkehrsignal Sr(n) keine Nutzkomponenten enthält, und die Anpassung der Koeffizienten des Modellierungsfilters 12 erfolgt.
- Wie durch den Berechnungsblock 29 in Fig. 1 schematisch angedeutet ist, wird bei der bevorzugten Version der Erfindung der Wert der Erfassungsschwelle ρs in rekursiver Weise als Funktion der berechneten Werte des Verhältnisses ρ angepaßt. Allerdings wird die Anpassung der Erfassungsschwelle ρs unterbrochen, wenn man feststellt, daß das Rückkehrsignal Sr(n) andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals Sd(n) enthält. Tatsächlich muß man vermeiden, daß der Wert der Schwelle ρ5 in ungünstiger Weise ansteigt, wenn das Rückkehrsignal Nutzkomponenten enthält, da dies das Erfassungsverhalten der Vorrichtung 20 verschlechtern würde. Vorzugsweise wird die Anpassung der Erfassungsschwelle ρ5 ebenfalls unterbrochen, wenn der Sprachaktivitätsdetektor 15 das Vorkommen von Nutzkomponenten im direkten Signal Sd(n) bemerkt. In diesem Fall ist die Erfassungsschwelle ρ5 nur dann veränderbar, wenn weder im direkten Signal noch im Rückkehrsignal Nutzkomponenten vorkommen, d. h. während der Ruheperioden.
- Die Berechnung der Schwelle ρ5 umfaßt eine rekursive Abschätzung des Mittelwerts ρmoy der während der Schwellenanpassungsperioden berechneten Energieverhältnisse p mit Hilfe eines exponentiellen Auslaßfensters:
- Pmoy = λρmoy + (1 - λ)ρ (1)
- wobei, 1 einen zwischen 0 und 1 enthaltenen Auslaßkoeffizienten bezeichnet. Der Maximalwert ρmax der während der Perioden der Anpassung der Schwelle ρs berechneten Verhältnisse ρ wird ebenfalls bestimmt, indem man den laufenden Wert von ρ mit dem gespeicherten Wert pmax vergleicht. Der Schwellenwert ρs wird dann festgehalten, wenn man Nutzkomponenten in einem der beiden Signale erfaßt:
- ρs = ρmoy + α(ρmax - ρmoy) (2)
- wobei α einen zwischen 0 und 1 enthaltenen zweiten Koeffizienten bezeichnet. Durch Auswählen eines Werts ρs oberhalb von ρmoy minimiert man die Risiken einer falschen Erfassung.
- Verschiedene von den Anmeldern durchgeführte Experimente haben gezeigt, daß die optimalen Werte der Koeffizienten α und λ zwischen 0,8 und 0,9 enthalten sind. Diese Experimente haben hervorragende Erfassungseigenschaften mit einem linearen Prädiktionsmodell der Ordnung p = 10 gezeigt, das auf nicht überlappende Abtastblöcke mit N = 256 Abtastwerten (entsprechend 32 ms) angewandt wurde. Die Methode hat zufriedenstellende Ergebnisse für von N = 64 bis N = 256 Abtastwerten variierende Analyseblöcke mit linearen Prädiktionsordnungen p ergeben, die von 5 bis 10 gingen. Größere Ordnungen als 10 erschweren den Berechnungsaufwand, ohne signifikante Verbesserungen zu bewirken.
- In der Praxis wird der erfindungsgemäße Echokompensierer am häufigsten durch geeignete Programmierung eines oder mehrerer Signalverarbeitungsprozessoren (DSP) verwirklicht werden. Die Programmierung anderer Teile als der Erfassungsvorrichtung 20 ist klassisch und wird nicht weiter ausgeführt werden. Der der Vorrichtung 20 entsprechende Teil kann gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Flußdiagramm verwirklicht werden.
- Zu Beginn des Verfahrens werden die Zähler E, F und n auf 0 initialisiert (Schritt 40). Dann werden bei jedem Empfang eines Paars von Abtastwerten Sd(n), Sr(n) die Restsignale en und gn berechnet (Schritt 41), und dann werden die Zähler E, F Um en² bzw. um gn² erhöht (Schritt 42). Wenn der Index n kleiner als N-1 bleibt (Test 43), erhöht man ihn um eine Einheit (Schritt 44), um ab Empfang des nächsten Paars von Abtastwerten zum Schritt 41 zurückzugelangen. Wenn n gleich N-1 wird, wird der laufende Block beendet und man geht zu Schritt 45 zur Minimierung der Restenergie E und zur Bestimmung der Koeffizienten a1, ..., ap der Filter 21, 24 über. Dann wird das Verhältnis ρ = Γ/E berechnet (Schritt 46), dann bei 47 mit der Schwelle ρs verglichen. Wenn ρ > ρs, so entscheidet man, daß das Rückkehrsignal Sr(n) andere Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals enthält, und man hält die Koeffizienten des Modellierungsfilters 12 fest (Schritt 48), bevor man zur Bearbeitung des folgenden Blocks zum Initialisierungsschritt 40 zurückgelangt. Wenn ρ ≤ ρ5, und wenn der Sprachaktivitätsdetektor 15 Nutzkomponenten im direkten Signal Sd(n) entdeckt (Test 49), so entscheidet man, daß es im direkten Signal, jedoch nicht im Rückkehrsignal Nutzkomponenten gibt, und man gelangt zur Behandlung des folgenden Blocks zum Initialisierungsschritt 40 zurück. In diesem Fall erfolgen die Funktion und die Anpassung der Koeffizienten des Modellierungsfilters 12 normal. Wenn ρ ≤ ρ5 und wenn der Sprachaktivitätsdetektor 15 keine Nutzkomponenten im direkten Signal Sd(n) entdeckt, so entscheidet man, daß weder im direkten Signal noch im Rückkehrsignal Nutzkomponenten vorkommen, und man führt das Verfahren zur Anpassung der Schwelle ρ5 durch. Dieses Verfahren beginnt mit einem Vergleich 50 zwischen dem berechneten Verhältnis ρ und dem gespeicherten Maximalverhältnis ρmax, worauf das Maximum pmax bei 51 auf den neuesten Stand gebracht wird, wenn ρ > ρmax Dann wird das mittlere Verhältnis pmoy gemäß der rekursiven Formel (1) berechnet und gespeichert (Schritt 52), dann wird die Erfassungsschwelle ρ5 gemäß Formel (2) berechnet (Schritt 53), und man gelangt zum Initialisierungsschritt 40 für die Behandlung des folgenden Blocks zurück.
Claims (13)
1. Verfahren zum Erfassen des Vorkommens von anderen Komponenten
in einem Rückkehrsignal (Sr(n)) als den Echokomponenten eines
direkten Signals (Sd(n)), dadurch gekennzeichnet, daß man das
direkte Signal einem linearen Prädiktionsfilter mit endlicher
Impulsantwort (21) unterwirft, um ein erstes Restsignal (en) mit
minimaler Energie zu bestimmen, daß man das Rückkehrsignal einem
Filter mit endlicher Impulsantwort (24) unterwirft, dessen
Koeffizienten die gleichen sind wie jene des linearen Prädiktionsfilters
des direkten Signals, um ein zweites Restsignal (gn) zu bestimmen,
daß man das Verhältnis (ρ) der im ersten und im zweiten Restsignal
enthaltenen Energien (F, E) berechnet, und daß man bestimmt, ob
das Rückkehrsignal andere Komponenten als die Echokomponenten
des direkten Signals enthält, indem man das berechnete Verhältnis
mit einer Erfassungsschwelle (ρ) vergleicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert
der Erfassungsschwelle (ρg) in rekursiver Weise als Funktion der
berechneten Werte des Energieverhältnisses (ρ) angepaßt wird,
wobei die Anpassung der Erfassungsschwelle (ρs) unterbrochen wird,
wenn bestimmt wird, daß das Rückkehrsignal (Sr(n)) andere
Komponenten als die Echokomponenten des direkten Signals (Sd(n))
enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die
Anpassung der Erfassungsschwelle (ρs) unterbricht, wenn man das
Vorkommen von Nutzkomponenten im direkten Signal (Sd(n)) erfaßt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
man während der Perioden der Anpassung der Erfassungsschwelle
(ρs) einen Mittelwert ρmay der nacheinander berechneten
Energieverhältnisse (ρ) mittels einer rekursiven Formel der Gestalt
ρmay = λ ρmay + (1-λ)ρ
berechnet, wobei λ einen zwischen 0 und 1 enthaltenen Koeffizienten
bezeichnet, daß man einen Maximalwert pmax der während der
Perioden der Anpassung der Erfassungsschwelle (ρ) berechneten
Energieverhältnisse ρ bestimmt, und daß man den Wert der
Erfassungsschwelle ρ5 durch eine Formel der Gestalt
ρs = ρmoy + α(ρmax - ρmay)
berechnet, in der α einen zwischen 0 und 1 enthaltenen Koeffizienten
bezeichnet.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Koeffizienten A und a zwischen 0,8 und 0,9 enthalten sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ordnung "p" des linearen Prädiktionsfilters
(21) zwischen 5 und 10 enthalten ist.
7. Vorrichtung zur Erfassung des Vorkommens von anderen
Komponenten als den Echokomponenten eines direkten Signals
(Sd(n)) in einem Rückkehrsignal (Sr(n)), dadurch gekennzeichnet, daß
sie ein lineares Prädiktionsfilter mit endlicher Impulsantwort (21)
umfaßt, das das direkte Signal (Sd(n)) empfängt und ein erstes
Restsignal (en) mit minimaler Energie erzeugt, daß sie ein zweites
Filter mit endlicher Impulsantwort (24) umfaßt, welches die gleichen
Koeffizienten aufweist wie das lineare Prädiktionsfilter des direkten
Signals und das Rückkehrsignal (Sr(n)) empfängt und ein zweites
Restsignal (gn) erzeugt, daß sie Mittel (22, 25, 27) zur Berechnung
des Verhältnisses (ρ) der im ersten und im zweiten Restsignal
enthaltenen Energien (F, E) umfaßt, und daß sie Mittel (28) zum
Vergleichen des berechneten Energieverhältnisses mit einer
Erfassungsschwelle (ρ3) umfaßt, um zu bestimmen, ob das
Rückkehrsignal andere Komponenten als die Echokomponenten des
direkten Signals enthält.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch Mittel (29) zur
rekursiven Anpassung des Werts der Erfassungsschwelle (ρ5) als
Funktion der berechneten Werte des Energieverhältnisses (ρ), deren
Arbeit unterbrochen wird, wenn die Vergleichsmittel (28) feststellen,
daß das Rückkehrsignal (Sr(n)) andere Komponenten als die
Echokomponenten des direkten Signals (Sd(n)) enthält.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die
Arbeit der Anpassungsmittel (29) unterbrochen wird, wenn im
direkten Signal (Sd(n)) Nutzkomponenten erfaßt werden.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Anpassungsmittel (29) dazu ausgelegt sind, den Wert der
Erfassungsschwelle (ρ8) gemäß einer Formel des Typs
ρmoy + α(ρmax - ρmay) zu bestimmen, wobei ρmoy ein Mittelwert
der während der Arbeitsperioden der Anpassungsmittel
berechneten Energieverhältnisse ρ ist, der durch eine rekursive
Formel der Gestalt
ρmoy = λ ρmoy + (1 - λ)ρ
erhalten ist, wobei ρmax der Maximalwert der während der
Arbeitsperioden der Anpassungsmittel berechneten
Energieverhältnisse ρ ist, und wobei α und λ zwei zwischen 0 und 1
enthaltene Koeffizienten sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die
Koeffizienten α und λ zwischen 0,8 und 0,9 enthalten sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß die Ordnung "p" des linearen Prädiktionsfilters
(21) zwischen 5 und 10 enthalten ist.
13. Adaptiver Echokompensierer zum Schwächen der Echokomponenten
eines direkten Signals (Sd(n)) in einem Rückkehrsignal (Sr(n)),
umfassend ein adaptives Filter (12) zur Modellierung der Echowege,
dem das direkte Signal zugeführt wird und dessen Ausgabe vom
Rückkehrsignal subtrahiert wird, dadurch gekennzeichnet, daß er
ferner eine Erfassungsvorrichtung (20) nach einem der Ansprüche 7
bis 12 umfaßt, um das Vorkommen von anderen Komponenten als
den Echokomponenten des direkten Signals (Sd(n)) im Rückkehrsignal
(Sr(n)) zu erfassen, wobei die Koeffizienten des adaptiven
Modellierungsfilters (12) festgehalten werden, wenn die
Erfassungsvorrichtung das Vorkommen von anderen Komponenten
als den Echokomponenten des direkten Signals im Rückkehrsignal
feststellt.
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Cited By (1)
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