DE69735396T2

DE69735396T2 - Akustischer Teilband-Echokompensator

Info

Publication number: DE69735396T2
Application number: DE69735396T
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro Minato-ku Ono; Shigeru Minato-ku Ono
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1996-07-23
Filing date: 1997-07-22
Publication date: 2006-08-24
Anticipated expiration: 2017-07-23
Also published as: DE69735396D1; EP0821513B1; JP3099870B2; AU3012397A; US5859914A; EP0821513A1; AU726240B2; JPH1041859A

Description

Diese Erfindung betrifft einen akustischen Teilband-Echokompensator und insbesondere einen Echokompensator zum Kompensieren von Echos, die durch Töne hervorgerufen werden, welche in ein fernes Konferenzsystem oder ein freihändiges Telefongerät koppeln.
Ein akustischer Echokompensator ist eine Vorrichtung, die ein Adaptivfilter zum Identifizieren einer Übertragungsfunktion zwischen einem Lautsprecher und einem Mikrofon aufweist und ein Fehler-Echosignal unter Verwendung eines durch das Adaptivfilter identifizierten Echowegs erzeugt und dann das Fehler-Echosignal von einem Eingangssignal vom Mikrofon subtrahiert, um das vom Lautsprecher zum Mikrofon gesendete Echo zu kompensieren.
Bei einem gewöhnlichen akustischen Echokompensator wird versucht, Echos unter Verwendung eines einzigen Adaptivfilters zu kompensieren. Weil jedoch ein akustisches Signal ein Signal mit einer Abweichung der Energieverteilung auf einem Frequenzband ist, ist der gewöhnliche akustische Echokompensator in der Hinsicht nachteilig, dass Echos mit einem einzigen Adaptivfilter wegen einer Konvergenzverzögerung oder einer ähnlichen Ursache nicht ausreichend unterdrückt werden können.
Demgemäß wurde als ein akustischer Echokompensator, der den gerade beschriebenen Nachteil aufhebt, ein Teilband-Echokompensator vorgeschlagen, der ein akustisches Signalband in mehrere Frequenzteilbänder unterteilt, wobei die Echokompensation für jedes der Teilbänder ausgeführt wird. Weil beim Teilband-Echokompensator ein Adaptivfilter mit einer schmalen Bandbreite betrieben wird, werden mehrere adaptive Probleme gelöst, wenn die Frequenzbandabweichung eines akustischen Signals verringert wird.
Ein Beispiel eines herkömmlichen Teilband-Echokompensators (wobei die Bandunterteilungszahl = 4 ist) ist in 7 dargestellt. Es sei bemerkt, dass der Teilband-Echokompensator auf "An Adaptive Intersubband Tap Assignment Algorithm for Subband Adaptive Filtering with A Colored Input" beruht, der von Sugiyama auf der 1994 Spring General Meeting of the Electronic Information and Communication Society of Japan, A-172 vorgeschlagen wurde.
Mit Bezug auf 7 sei bemerkt, dass in einem Raum in der Art eines Beratungsraums ein Mikrofon MIC zur Übertragung von Sprache und ein Lautsprecher SP zum Empfang von Sprache bereitgestellt sind, um eine Fernkonferenz auszuführen. Ein von einem nicht dargestellten fernen Sender-Empfänger gesendetes und in ein empfangsseitiges Eingangsendgerät eingegebenes Empfangssignal 2 wird durch den Lautsprecher SP in ein akustisches Signal (Sprache) umgewandelt und in den Raum ausgestrahlt. Anschließend wird das akustische Signal durch das Mikrofon MIC über Echowege empfangen. Folglich weist ein Eingangssignal 1 vom Mikrofon MIC nicht nur ein Übertragungssignal für die Sprache eines Sprechers oder dergleichen, sondern auch Echosignale auf der Grundlage der Sprache vom Lautsprecher SP auf.
Das Eingangssignal 1 und das Empfangssignal 2 vom Mikrofon MIC werden in jeweilige Analysefilterbänke 801 und 802 eingegeben. Jede der Analysefilterbänke 801 und 802 unterteilt ein darin eingegebenes Signal unter Verwendung von vier Bandpassfiltern 810 bis 813 oder 830 bis 833 (F₀ bis F₃, F₀ bis F₃) in vier Teilbandsignale. Die sich ergebenden Teilbandsignale werden durch Downsampler 820 bis 823 oder 840 bis 843 einer Datenabtastung unterzogen, woraufhin sie als Teilbandsignale 10 bis 13 oder 20 bis 23 von der Analysefilterbank 801 oder 802 ausgegeben werden.
Adaptivfilter (ADF₀ bis ADF₃) 100 bis 103, die den jeweiligen Teilbandsignalen 20 bis 23 entsprechen, sind an die Ausgangsseite der Analysefilterbank 802 angeschlossen. Die Adaptivfilter 100 bis 103 führen unabhängig voneinander ein Lernen von Filterkoeffizienten aus und filtern die darin eingegebenen Teilbandsignale 20 bis 23, um falsche Echosignale der einzelnen Bandkomponenten zu erzeugen.
Hierbei beobachtet ein Adaptivfilter-Abgriffszuweisungs-Steuerabschnitt 1000 Informationen 2000 bis 2003 von quadratischen Summen von Abgriffseingangssignalen und Abgriffskoeffizienten der Adaptivfilter 100 bis 103 und gibt Steuersignale aus, um Filterabgriffe der Adaptivfilter miteinander auszutauschen, um Restechos in den einzelnen Teilbändern zu minimieren.
Die von den Adaptivfiltern 100 bis 103 ausgegebenen falschen Echosignale werden in jeweilige Subtrahierer 200 bis 203 eingegeben. Weiterhin werden die Teilbandsignale 10 bis 13 von der Analysefilterbank 801 in die Subtrahierer 200 bis 203 eingegeben und die falschen Echosignale von den entsprechenden Teilbandsignalen subtrahiert. Subtraktionsergebnissignale 30 bis 33, die den Teilbändern entsprechen, werden in eine Synthesefilterbank 901 eingegeben.
Die Synthesefilterbank 901 bewirkt eine Datenkompensation für die darin eingegebenen Subtraktionsergebnissignale 30 bis 33 mit Upsamplern 920 bis 923 (Einfügen von 0 an Stelle der abgetasteten Ausgangsdaten) und synthetisiert dann ein Signal des Originalbands unter Verwendung von Bandpassfiltern 910 bis 913 (G₀ bis G₃) und eines Addierers. Das synthetisierte Signal des Originalbands wird als ein Übertragungssignal 3 von der Synthesefilterbank 901 ausgegeben.
Auf diese Weise werden im Teilband-Echokompensator im Eingangssignal 1 vom Mikrofon MIC enthaltene Echosignale mit den falschen Echosignalen unterdrückt, und ein Übertragungssignal, das nur ein Übertragungssprachsignal enthält, wird zum fernen Sender-Empfänger gesendet.
Beim vorstehend beschriebenen herkömmlichen Teilband-Echokompensator wird ein Adaptivfilter für jedes der mehreren einzelnen Teilbänder verwendet. Es wird jedoch der gleiche Algorithmus von allen Adaptivfiltern verwendet. Daher ist der herkömmliche Teilband-Echokompensator in der Hinsicht nachteilig, dass eine Echokompensation in einem Hörsinn, die mit einem Rechenaufwand abgestimmt ist, nicht verwirklicht werden kann.
In EP-A-0 719 028 ist ein akustischer Echokompensator offenbart, der eine erste Analysefilterbank zum Unterteilen eines durch einen Lautsprecher in ein akustisches Signal umzuwandelnden Empfangssignals in mehrere Teilbänder, mehrere Adaptivfilter zum individuellen Erzeugen falscher Echosignale anhand des Empfangssignals nach der Unterteilung in die Teilbänder durch die erste Analysefilterbank, eine zweite Analysefilterbank zum Unterteilen eines Eingangssignals von einem Mikrofon in mehrere Teilbänder, die den zuerst erwähnten Teilbändern gleichen, mehrere Subtrahierer zum Subtrahieren der den Teilbändern entsprechenden falschen Echosignale von dem Eingangssignal nach der Unterteilung in die Teilbänder durch die zweite Analysefilterbank, eine Synthesefilterbank zum Synthetisieren von Ausgaben der Subtrahierer und einen Bandinformations-Berechnungsabschnitt zum Schätzen von Einflüssen der Echos für die einzelnen Teilbänder aufweist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen akustischen Echokompensator bereitzustellen, der eine ausreichende Echounterdrückungsverarbeitung in einem Hörsinn, die mit einem Rechenaufwand abgestimmt ist, und eine gute Sprachqualität verwirklicht.
Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Ansprüche gelöst.
Der Bandinformations-Berechnungsabschnitt schätzt Einflüsse von Echos auf die Teilbänder auf der Grundlage des Eingangssignals und des Empfangssignals, um eine Prioritätsreihenfolge zu bestimmen. Das Schätzen von Einflüssen von Echos wird so ausgeführt, dass eine höhere Priorität einem Teilband gegeben werden kann, bei dem davon ausgegangen wird, dass es in einem Hörsinn ein höheres Echogefühl bereitstellt.
Jedes der Adaptivfilter bestimmt die dadurch auszuführende Verarbeitung entsprechend der vom Bandinformations-Berechnungsabschnitt bereitgestellten Prioritätsreihenfolge. Insbesondere führt ein Adaptivfilter eines Teilbands mit einer hohen Priorität eine komplizierte Verarbeitung aus, die eine hohe Echounterdrückungswirkung aufweist, ein anderes Adaptivfilter eines anderen Teilbands mit einer niedrigen Priorität führt jedoch eine einfache Verarbeitung aus.
Demgemäß wird mit dem akustischen Echokompensator eine Verarbeitung mit einer Kennlinie, wobei der Hörsinn berücksichtigt wird, ausgeführt, und es kann eine gute Sprachqualität bereitgestellt werden, weil Einflüsse von Echos für die einzelnen Teilbänder geschätzt werden, um eine Prioritätsreihenfolge zu bestimmen, und jedes Adaptivfilter die dadurch auszuführende Verarbeitung auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolge bestimmt.
Die vorstehend erwähnten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der anliegenden Ansprüche in Zusammenhang mit der beigefügten Zeichnung, worin gleiche Teile oder Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, besser verständlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockdiagramm eines akustischen Echokompensators, worin eine erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
2 ist eine Graphik, worin eine Frequenzkennlinie eines in einer in 1 dargestellten Analysefilterbank verwendeten Filters dargestellt ist,
3 ist ein Blockdiagramm, in dem ein Beispiel eines in 1 dargestellten Bandinformations-Berechnungsabschnitts dargestellt ist,
4 ist ein Blockdiagramm, in dem ein anderes Beispiel des in 1 dargestellten Bandinformations-Berechnungsabschnitts dargestellt ist,
5 ist ein Blockdiagramm eines anderen akustischen Echokompensators, worin eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist,
6 ist ein Blockdiagramm, in dem ein Beispiel eines in 5 dargestellten Bandinformations-Berechnungsabschnitts dargestellt ist, und
7 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Teilband-Echokompensators.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In 1 ist ein akustischer Teilband-Echokompensator gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Der akustische Echokompensator ist eine Verbesserung an dem hier vorstehend mit Bezug auf 7 beschriebenen herkömmlichen akustischen Echokompensator und im Wesentlichen ähnlich aufgebaut wie dieser. Der akustische Echokompensator gemäß der vorliegenden Ausführungsform unterscheidet sich in der Hinsicht von dem herkömmlichen akustischen Echokompensator, dass er an Stelle des Adaptivfilter-Abgriffszuweisungs-Steuerabschnitts 1000 einen Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 aufweist, der ein Eingangssignal 1 von einem Mikrofon MIC und ein Empfangssignal 2 empfängt und ein Steuersignal 6 an Adaptivfilter 100 bis 103 ausgibt. Der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 bezieht sich auf das Eingangssignal 1 vom Mikrofon MIC und das Empfangssignal 2, um eine Prioritätsreihenfolge auf vier durch Analysefilterbänke 801 und 802 unterteilte Teilbänder anzuwenden. Diese Prioritätsreihenfolge wird so festgelegt, dass die höchste Priorität einem der Teilbänder zugeordnet wird, an dem der Einfluss von Echos am höchsten ist, während die niedrigste Priorität einem anderen der Teilbänder zugeordnet wird, an dem der Einfluss von Echos am geringsten ist. Es sei bemerkt, dass die Filter der Analysefilterbänke 801 und 802 so eingerichtet sind, dass ein ganzes akustisches Signalband geeignet unterteilt werden kann (dies gilt in ähnlicher Weise für Bandpassfilter 910 bis 913 einer Synthesefilterbank 901).
Diese Frequenzkennlinie kann wie in 2 gezeigt schematisch dargestellt werden. Die Unterteilungszahl des Bands ist jedoch nicht wie in 2 auf 4 beschränkt, und diese Unterteilung braucht auch nicht gleichmäßig vorgenommen zu werden.
Der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 gibt ein Steuersignal 6 auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolge an die Adaptivfilter 101 bis 103 aus. Insbesondere gibt der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 ein Steuersignal 6 an eines der Adaptivfilter aus, das einem Teilband entspricht, welches eine hohe Priorität aufweist, so dass eine Verarbeitung (ein Algorithmus) mit einer hohen Echounterdrückungsleistung ausgeführt werden kann, wenngleich die Berechnung kompliziert ist, es kann jedoch auch an ein anderes Adaptivfilter ausgegeben werden, das einem anderen Teilband entspricht, welches eine niedrige Priorität aufweist, so dass eine Verarbeitung ausgeführt werden kann, bei der die Berechnung einfach ist (die geringste, jedoch notwendige Verarbeitung).
Auf diese Weise kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform eine Echounterdrückungswirkung entsprechend dem Berechnungsaufwand erhalten werden, indem eine komplizierte Verarbeitung für ein Teilband ausgeführt wird, bei dem der Einfluss von Echos hoch ist, jedoch eine einfache Verarbeitung für ein anderes Teilband ausgeführt wird, bei dem der Einfluss von Echos gering ist.
Der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 kann beispielsweise durch eine in 3 dargestellte Anordnung verwirklicht werden. Mit Bezug auf 3 sei bemerkt, dass der dargestellte Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 ein Paar von Leistungsspektrums-Berechnungsabschnitten 311 und 312, welche dem vom Mikrofon MIC eingegebenen Eingangssignal 1 bzw. dem Empfangssignal 2 entsprechen, ein Paar von Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitten 321 und 322, die mit den Leistungsspektrums-Berechnungsabschnitten 311 bzw. 312 verbunden sind, Subtrahierer 340 bis 343, die mit beiden Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitten 321 und 322 verbunden sind, einen ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 331, der mit den Subtrahierern 340 bis 343 verbunden ist, einen zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 332, der mit dem Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt 322 verbunden ist, und einen dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333, der mit dem ersten und dem zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 331 und 332 verbunden ist, aufweist.
Die Arbeitsweise des Bandinformations-Berechnungsabschnitts 300 wird nachstehend beschrieben. Zuerst berechnet der Leistungsspektrums-Berechnungsabschnitt 311 ein Leistungsspektrum des Eingangssignals 1 vom Mikrofon MIC und führt die so berechneten Leistungsspektrumsdaten dem Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt 321 zu. Anhand der zugeführten Leistungsspektrumsdaten berechnet der Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt 321 Energien, die Frequenzen des Eingangssignals 1 vom Mikrofon MIC (einer Energieverteilung auf der Frequenzachse) für einzelne Teilbänder der Filterbank 801 entsprechen.
Ähnlich berechnet der Leistungsspektrums-Berechnungsabschnitt 312 ein Leistungsspektrum des darin eingegebenen Empfangssignals 2 und führt die so berechneten Leistungsspektrumsdaten dem Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt 322 zu. Anhand der zugeführten Leistungsspektrumsdaten berechnet der Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt 322 Energien, die Frequenzen des Empfangssignals 2 für die einzelnen Teilbänder der Analysefilterbank 802 entsprechen.
Die von den Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitten 321 berechneten Energieverteilungsdaten 60 bis 63 werden den Subtrahierern 340 bis 343 zugeführt. Inzwischen werden die vom Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt 322 berechneten Energieverteilungsdaten 70 bis 73 den Subtrahierern 340 bis 343 und auch dem zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 332 zugeführt. Die Subtrahierer 340 bis 343 berechnen Differenzen zwischen den Energieverteilungsdaten 60 bis 63 und den jeweiligen Energieverteilungsdaten 70 bis 73 und führen die Differenzdaten 80 bis 83 dem ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 331 zu.
Der erste Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 331 bestimmt eine Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der diesem zugeführten Differenzdaten 80 bis 83, so dass die Teilbänder eine absteigende Reihenfolge in der Energieverteilung aufweisen und das Teilband mit der höchsten Energie (das Teilband, in dem die Empfangssignalenergie höher ist als die Eingangssignalenergie) die höchste Priorität aufweisen kann, und er führt die Prioritätsreihenfolgedaten 341 dem dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 zu. Inzwischen bestimmt der zweite Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 332 eine Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der darin eingegebenen Energieverteilungsdaten 70 bis 73, so dass die Teilbänder eine absteigende Reihenfolge in der Energieverteilung aufweisen, und führt die Prioritätsreihenfolgedaten 342 dem dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 zu.
Der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 verwendet die Prioritätsreihenfolgedaten 342 vom zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 332 einmal. Danach bezieht sich der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 auf die Prioritätsreihenfolgedaten 341 vom ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 331, um die einmal verwendeten Prioritätsreihenfolgedaten 342 neu zu untersuchen. Anschließend bestimmt der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 eine endgültige Prioritätsreihenfolge. Beispielsweise führt der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 den einzelnen Teilbändern auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolgedaten 342 erste Bewertungsbeträge zu. Die Bewertungsbeträge haben entsprechend ihren Prioritäten höhere Werte. Ähnlich führt der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 den Teilbändern auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolgedaten 341 zweite Bewertungsbeträge zu. Anschließend addiert der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 die ersten Bewertungsbeträge und die zweiten Bewertungsbeträge für die einzelnen Teilbänder und bestimmt eine endgültige Prioritätsreihenfolge der Teilbänder entsprechend den Summenwerten von diesen, so dass die Teilbänder eine absteigende Reihenfolge des Summenwerts aufweisen können. Falls beispielsweise angenommen wird, dass den Bändern 1, 2, 3 und 4 in dieser Reihenfolge erste Bewertungsbeträge (4:3:2:1) zugewiesen sind, während ihnen zweite Bewertungsbeträge (2:4:3:1) zugewiesen sind, sind die Summenwerte von ihnen (6:7:5:2). Dementsprechend wird in diesem Fall die endgültige Prioritätsreihenfolge als die Reihenfolge der Bänder 2, 1, 3 und 4 bestimmt. Es sei bemerkt, dass die Prioritätsreihenfolge zwischen ihnen auf der Grundlage des ersten Bewertungsbetrags bestimmt wird, wenn irgendwelche zwei Summenwerte der ersten und der zweiten Bewertungsbeträge gleich sind. Alternativ können die ersten und die zweiten Bewertungsbeträge gewichtet werden, indem sie mit verschiedenen beliebigen Parametern multipliziert werden.
Die Prioritätsreihenfolgedaten 343, welche die vom dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 333 auf diese Weise bestimmte Prioritätsreihenfolge darstellen, werden als ein Steuersignal 6 den Adaptivfiltern 100 bis 103 zugeführt.
Jedes der Adaptivfilter 100 bis 103 bestimmt einen dadurch auszuführenden Algorithmus auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolgedaten 343. Die auf der Prioritätsreihenfolge beruhenden Algorithmen können beispielsweise die in der nachstehenden Tabelle 1 angegebenen sein. Tabelle 1

N:: positiver Parameter

Es sei bemerkt, dass in dem Beispiel der vorstehenden Tabelle 1 die gleiche Verarbeitung für die Teilbänder der Prioritätsreihenfolgenummern 3 und 4 ausgeführt wird.
Alternativ kann der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 so aufgebaut sein, wie in 4 dargestellt ist. Insbesondere weist, wie in 4 dargestellt ist, der dargestellte Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 ein zusätzliches Adaptivfilter 400, einen Diskrete-Fourier-Transformation-Abschnitt 401, Koeffizientenadditionsabschnitte 410 bis 413, einen Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 402 und einen Subtrahierer 403 auf.
Nun wird die Arbeitsweise des in 4 dargestellten Bandinformations-Berechnungsabschnitts 300 beschrieben. Das zusätzliche Adaptivfilter 400 erzeugt ein Fehler-Echosignal 420 anhand des darin eingegebenen Empfangssignals 2 und gibt das Fehler-Echosignal 420 an den Subtrahierer 403 aus. Der Subtrahierer 403 subtrahiert das Fehler-Echosignal 420 von dem Eingangssignal 1 vom Mikrofon MIC und führt das Subtraktionsergebnis 421 dem zusätzlichen Adaptivfilter 400 zu. Das zusätzliche Adaptivfilter 400 nimmt auf das Subtraktionsergebnis 421 Bezug, um Filterkoeffizienten zu aktualisieren. Das zusätzliche Adaptivfilter 400 führt nacheinander die vorstehend beschriebene Operation aus und führt Adaptivfilterkoeffizienten 440 dem Diskrete-Fourier-Transformation-Abschnitt 401 zu.
Der Diskrete-Fourier-Transformation-Abschnitt 401 führt eine Fourier-Transformation der ihm zugeführten Adaptivfilterkoeffizienten 440 aus und führt den Koeffizientenadditionsabschnitten 410 bis 413 Fourier-Koeffizienten 450 zu. Hierbei entsprechen die Koeffizientenadditionsabschnitte 410 bis 413 den Bandpassfiltern 810 bis 813 (830 bis 833) der Filterbank 801 (802), und es wird auch die Zufuhr der Fourier-Koeffizienten 450 entsprechend den Teilbändern ausgeführt.
Die Koeffizientenadditionsabschnitte 410 bis 413 addieren die ihnen zugeführten Fourier-Reihen und führen die Additionsergebnisse 430 bis 433 dem Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 402 zu.
Der Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 402 wendet eine Prioritätsreihenfolge auf die Teilbänder entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Additionsergebnisse (Additionskoeffizienten) an, um Prioritätsreihenfolge-Daten zu erzeugen, und gibt die Prioritätsreihenfolge-Daten als ein Steuersignal 6 an die Adaptivfilter 100 bis 103 aus.
Folglich kann jedes der Adaptivfilter 100 bis 103 einen davon auszuführenden Algorithmus auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolge-Daten durch den Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 aus 4 ähnlich wie im Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 aus 3 bestimmen.
In 5 ist ein anderer akustischer Echokompensator dargestellt, auf den die vorliegende Erfindung angewendet wird. Der akustische Echokompensator ist eine Modifikation des akustischen Echokompensators gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform und unterscheidet sich durch den Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300. Insbesondere empfängt der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 im akustischen Echokompensator gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch Bandteilung durch die Analysefilterbänke 801 und 802 erhaltene Teilbandsignale 10 bis 13 und 20 bis 23 und gibt ein Steuersignal 6 an die Adaptivfilter 100 bis 103 aus.
Der Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 bezieht sich auf die darin eingegebenen Teilbandsignale 10 bis 13 und 20 bis 23, um eine Prioritätsreihenfolge auf die vier Teilbänder entsprechend einer absteigenden Reihenfolge des Grads des Einflusses von Echos anzuwenden, und veranlasst die Adaptivfilter 100 bis 103, eine Verarbeitung auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolge auszuführen. Es sei bemerkt, dass eine komplizierte Berechnung durch ein Adaptivfilter für ein Teilband ausgeführt wird, das eine verhältnismäßig hohe Priorität aufweist, während eine einfache Berechnung durch ein anderes Adaptivfilter für ein Teilband ausgeführt wird, das eine verhältnismäßig niedrige Priorität aufweist, wobei dies ähnlich erfolgt wie im akustischen Echokompensator gemäß der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform.
Der vorstehend beschriebene Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 ist beispielsweise wie in 6 dargestellt aufgebaut. Mit Bezug auf 6 sei bemerkt, dass der dargestellte Bandinformations-Berechnungsabschnitt 300 Leistungsberechnungsabschnitte 510 bis 513 und 520 bis 523, in die die Teilbandsignale 10 bis 13 bzw. 20 bis 23 eingegeben werden, erste bis dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitte 531 bis 533 und Subtrahierer 540 bis 543 aufweist.
Die Arbeitsweise des Bandinformations-Berechnungsabschnitts 300 wird nachstehend beschrieben. Zuerst berechnen die Leistungsberechnungsabschnitte 510 bis 513 Leistungswerte 550 bis 553 der darin eingegebenen Teilbandsignale 10 bis 13 und geben die Leistungswerte 550 bis 553 an die jeweiligen Subtrahierer 540 bis 543 aus. Überdies berechnen die Leistungsberechnungsabschnitte 520 bis 523 Leistungswerte 560 bis 563 der darin eingegebenen Teilbandsignale 20 bis 23 und geben die Leistungswerte 560 bis 563 an die jeweiligen Subtrahierer 540 bis 543 und auch an den zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 532 aus.
Die Subtrahierer 540 bis 543 berechnen die Differenzen zwischen den Leistungswerten 550 bis 553 und den Leistungswerten 560 bis 563 und geben Differenzleistungswerte 570 bis 573 an den ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 531 aus.
Auf der Grundlage der eingegebenen Differenzleistungswerte 570 bis 573 wendet der erste Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 531 eine Prioritätsreihenfolge auf die Teilbänder entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Leistungsdifferenzen an und führt Prioritätsreihenfolgedaten 581 dem dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 533 zu. Ähnlich wendet der zweite Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 532 auf der Grundlage der darin eingegebenen Leistungswerte 560 bis 563 eine Prioritätsreihenfolge auf die Teilbänder entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Leistungswerte an und führt Prioritätsreihenfolgedaten 582 dem dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 533 zu.
Der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 533 verwendet zuerst, ähnlich wie bei der Anordnung aus 3, die Prioritätsreihenfolge der Teilbänder entsprechend den Prioritätsreihenfolge-Daten 582 vom zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 532 und bezieht sich dann auf die Prioritätsreihenfolge-Daten 581 vom ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt 531, um eine Neuuntersuchung der einmal angenommenen Prioritätsreihenfolge auszuführen, um eine endgültige Prioritätsreihenfolge zu bestimmen. Prioritätsreihenfolge-Daten, die die auf diese Weise bestimmte Prioritätsreihenfolge darstellen, werden als ein Steuersignal 6 den Adaptivfiltern 100 bis 103 entsprechend den einzelnen Teilbändern zugeführt.
Jedes der Adaptivfilter 100 bis 103 bestimmt einen davon auszuführenden Algorithmus entsprechend dem Steuersignal 6.
Auf diese Weise kann auch gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ähnlich wie bei der vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsform, durch Ausführen einer komplizierten Verarbeitung für ein Teilband, bei dem der Einfluss von Echos hoch ist, während eine einfache Verarbeitung für ein anderes Teilband, bei dem der Einfluss von Echos gering ist, ausge führt wird, eine Echounterdrückungswirkung entsprechend einem berechneten Betrag erhalten werden.
Nachdem die Erfindung nun vollständig beschrieben wurde, werden Durchschnittsfachleute verstehen, dass viele Änderungen und Modifikationen daran vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der hier dargelegten Erfindung abzuweichen.

Claims

Akustischer Echokompensator, der eine erste Analysefilterbank (802), welche dafür eingerichtet ist, ein durch einen Lautsprecher (SP) in ein akustisches Signal umzuwandelndes Empfangssignal (2) in mehrere Teilbänder zu zerlegen, um mehrere Teilband-Empfangssignale zu erzeugen, von denen jedes einem spezifischen der Teilbänder entspricht, mehrere Adaptivfilter (100 bis 103), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen, wobei jedes dafür eingerichtet ist, anhand des entsprechenden Teilband-Empfangssignals einzeln ein falsches Echosignal zu erzeugen, eine zweite Analysefilterbank (801), die dafür eingerichtet ist, ein Eingangssignal (1) von einem Mikrofon (MIC), das an einer Position bereitgestellt wird, an der das Mikrofon (MIC) das akustische Signal als ein Echosignal erfassen kann, in mehrere Teilbänder zu zerlegen, die den zuerst erwähnten Teilbändern gleichen, um mehrere Teilband-Eingangssignale zu erzeugen, die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen, mehrere Subtrahierer (200 bis 203), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen und jeweils dafür eingerichtet sind, einzeln die Differenz zwischen dem entsprechenden Teilband-Eingangssignal und dem entsprechenden falschen Echosignal auszugeben, und eine Synthesefilterbank (901), die dafür eingerichtet ist, ein zusammengesetztes Signal von den Ausgaben der Subtrahierer (200 bis 203) zu erzeugen, aufweist, wobei der akustische Echokompensator gekennzeichnet ist durch: einen Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300), der dafür eingerichtet ist, den Einfluss des Echosignals in jedem einzelnen Teilband auf der Grundlage des Empfangssignals und des Eingangssignals zu schätzen, wobei der Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300) weiter dafür eingerichtet ist, eine endgültige Prioritätsreihenfolge zu bestimmen, welche jedem einzelnen Teilband eine endgültige Priorität zuweist, wobei jedes der Adaptivfilter (100 bis 103) weiter dafür eingerichtet ist, die dadurch auszuführende Verarbeitung auf der Grundlage der endgültigen Priorität seines entsprechenden Teilbands zu bestimmen.
Akustischer Echokompensator nach Anspruch 1, wobei der Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300) einen ersten Leistungsspektrum-Berechnungsabschnitt (311), der dafür eingerichtet ist, ein Leistungsspektrum des Eingangssignals (1) zu berechnen, einen zweiten Leistungsspektrum-Berechnungsabschnitt (312), der dafür eingerichtet ist, ein Leistungsspektrum des Empfangssignals (2) zu berechnen, einen ersten Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt (321), der dafür eingerichtet ist, eine Energieverteilung des Eingangssignals (1) für die einzelnen Teilbänder auf der Grundlage einer Ausgabe des Leistungsspektrum-Berechnungsabschnitts (311) zu berechnen, einen zweiten Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitt (322), der dafür eingerichtet ist, eine Energieverteilung des Empfangssignals (2) für die einzelnen Teilbänder auf der Grundlage einer Ausgabe des zweiten Leistungsspektrum-Berechnungsabschnitts (312) zu berechnen, mehrere Subtrahierer (340 bis 343), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen, wobei jeder dafür eingerichtet ist, einzeln die Differenz zwischen der Energie des Eingangssignals (1) und der Energie des Empfangssignals (2) in dem entsprechenden Teilband auszugeben, einen ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (331), der dafür eingerichtet ist, eine erste Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der Ausgaben der Subtrahierer (340 bis 343) zu bestimmen, wobei die erste Prioritätsreihenfolge jedem Teilband eine erste Priorität zuweist, und einen zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (332), der dafür einge richtet ist, eine zweite Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der Ausgaben des zweiten Signalverteilungsabweichungs-Berechnungsabschnitts (322) zu bestimmen, wobei die zweite Prioritätsreihenfolge jedem Teilband eine zweite Priorität zuweist, und einen dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (333), der dafür eingerichtet ist, eine endgültige Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der ersten Prioritätsreihenfolge und der zweiten Prioritätsreihenfolge zu bestimmen, aufweist.
Akustischer Echokompensator nach Anspruch 2, wobei der erste Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (331) dafür eingerichtet ist, die erste Priorität jedem Teilband entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Differenz zwischen der Energie des Eingangssignals (1) in dem entsprechenden Teilband und der Energie des Empfangssignals (2) in jedem Teilband zuzuweisen, während der zweite Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (332) dafür eingerichtet ist, die zweite Priorität jedem Teilband entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Energie des Empfangssignals (2) in jedem Teilband zuzuweisen, und der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (333) dafür eingerichtet ist, sich auf die erste Prioritätsreihenfolge zu beziehen, um die zweite Prioritätsreihenfolge zum Bestimmen einer endgültigen Prioritätsreihenfolge zu korrigieren.
Akustischer Echokompensator nach Anspruch 1, wobei der Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300) einen Subtrahierer (403), der dafür eingerichtet ist, eine Differenz zwischen dem Eingangssignal (1) und einem zweiten falschen Echosignal, das von den falschen Echosignalen verschieden ist, zu berechnen, ein zusätzliches Adaptivfilter (400), das dafür eingerichtet ist, sich auf eine Ausgabe des Subtrahierers (403) zu beziehen, um die Filterkoeffizienten zu aktualisieren und das zweite Fehler-Echosignal anhand des Empfangssignals (2) zu erzeugen, einen Diskrete-Fourier- Transformation-Abschnitt (401), der dafür eingerichtet ist, die Filterkoeffizienten einer diskreten Fourier-Transformation zu unterziehen, mehrere Koeffizientenadditionsabschnitte (410 bis 413), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen und jeweils dafür eingerichtet sind, einzeln die Addition dieser Ausgaben vom Diskrete-Fourier-Transformation-Abschnitt, entsprechend demselben Teilband, auszugeben, und einen Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (402), der dafür eingerichtet ist, eine Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der Ausgaben der Koeffizientenadditionsabschnitte (410 bis 413) zu bestimmen, aufweist.
Akustischer Echokompensator, der eine erste Analysefilterbank (802), welche dafür eingerichtet ist, ein durch einen Lautsprecher (SP) in ein akustisches Signal umzuwandelndes Empfangssignal (2) in mehrere Teilbänder zu zerlegen, um mehrere Teilband-Empfangssignale zu erzeugen, von denen jedes einem spezifischen der Teilbänder entspricht, mehrere Adaptivfilter (100 bis 103), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen, wobei jedes dafür eingerichtet ist, anhand des entsprechenden Teilband-Empfangssignals einzeln ein falsches Echosignal zu erzeugen, eine zweite Analysefilterbank (801), die dafür eingerichtet ist, ein Eingangssignal (1) von einem Mikrofon (MIC), das an einer Position bereitgestellt wird, an der das Mikrofon (MIC) das akustische Signal als ein Echosignal erfassen kann, in mehrere Teilbänder zu zerlegen, die den zuerst erwähnten Teilbändern gleichen, um mehrere Teilband-Eingangssignale zu erzeugen, die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen, mehrere Subtrahierer (200 bis 203), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen und jeweils dafür eingerichtet sind, einzeln die Differenz zwischen dem entsprechenden Teilband-Eingangssignal und dem entsprechenden falschen Echosignal auszugeben, und eine Synthesefilterbank (901), die dafür eingerichtet ist, ein zusammengesetztes Signal von den Ausgaben der Subtrahierer (200 bis 203) zu erzeugen, aufweist, wobei der akustische Echokompensator gekennzeichnet ist durch: einen Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300), der dafür eingerichtet ist, den Einfluss des Echosignals in jedem einzelnen Teilband auf der Grundlage des entsprechenden Teilband-Empfangssignals und des entsprechenden Teilband-Eingangssignals zu schätzen, wobei der Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300) weiter dafür eingerichtet ist, eine endgültige Prioritätsreihenfolge zu bestimmen, die eine endgültige Priorität jedem einzelnen Teilband zuweist, wobei jedes der Adaptivfilter (100 bis 103) weiter dafür eingerichtet ist, die dadurch auszuführende Verarbeitung auf der Grundlage der endgültigen Priorität seines entsprechenden Teilbands zu bestimmen.
Akustischer Echokompensator nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei eines der Adaptivfilter (100 bis 103), das eine hohe Priorität auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolge aufweist, dafür eingerichtet ist, eine Verarbeitung auszuführen, die komplizierter ist und eine höhere Echounterdrückungswirkung aufweist als ein anderes der Adaptivfilter (100 bis 103), das eine niedrigere Priorität auf der Grundlage der Prioritätsreihenfolge aufweist.
Akustischer Echokompensator nach Anspruch 6, sofern abhängig von Anspruch 4, wobei der Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (402) dafür eingerichtet ist, eine Prioritätsreihenfolge für die Teilbänder in absteigender Reihenfolge der Ausgaben der Koeffizientenadditionsabschnitte (410 bis 413) zu bestimmen.
Akustischer Echokompensator nach Anspruch 5 oder 6, sofern abhängig von Anspruch 5, wobei der Bandinformations-Berechnungsabschnitt (300) aufweist: mehrere erste Leistungsberechnungsabschnitte (510 bis 513), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen und jeweils dafür eingerichtet sind, einzeln die Leistung des entsprechenden Teilband-Eingangssignals (1) auszugeben, und mehrere zweite Leistungsberechnungsabschnitte (520 bis 523), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen und jeweils dafür eingerichtet sind, einzeln die Leistung des entsprechenden Teilband-Empfangssignals (2) auszugeben, und mehrere Subtrahierer (540 bis 543), die jeweils einem spezifischen der Teilbänder entsprechen und jeweils dafür eingerichtet sind, einzeln die Differenz zwischen der Ausgabe des entsprechenden ersten Leistungsberechnungsabschnitts (510 bis 513) und der Ausgabe des entsprechenden zweiten Leistungsberechnungsabschnitts (520 bis 523) auszugeben, einen ersten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (531), der dafür eingerichtet ist, eine erste Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der Ausgaben der Subtrahierer (540 bis 543) zu bestimmen, wobei die erste Prioritätsreihenfolge eine erste Priorität jedem Teilband zuweist, und einen zweiten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (532), der dafür eingerichtet ist, eine zweite Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der Ausgaben der zweiten Leistungsberechnungsabschnitte (520 bis 523) zu bestimmen, wobei die zweite Prioritätsreihenfolge eine zweite Priorität jedem Teilband zuweist, und einen dritten Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (533), der dafür eingerichtet ist, eine endgültige Prioritätsreihenfolge auf der Grundlage der ersten Prioritätsreihenfolge und der zweiten Prioritätsreihenfolge zu bestimmen.
Akustischer Echokompensator nach Anspruch 8, wobei der erste Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (331) dafür eingerichtet ist, die erste Priorität jedem Teilband entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Ausgaben der Subtra hierer (540 bis 543) zuzuweisen, während der zweite Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (332) dafür eingerichtet ist, die zweite Priorität jedem Teilband entsprechend einer absteigenden Reihenfolge der Ausgaben der zweiten Leistungsberechnungsabschnitte (520 bis 523) zuzuweisen, und der dritte Prioritätsreihenfolge-Bestimmungsabschnitt (333) dafür eingerichtet ist, sich auf die erste Prioritätsreihenfolge zu beziehen, um die zweite Prioritätsreihenfolge zu korrigieren und die endgültige Prioritätsreihenfolge zu bestimmen.