EP1456839B1

EP1456839B1 - Method and device for the suppression of periodic interference signals

Info

Publication number: EP1456839B1
Application number: EP02787371A
Authority: EP
Inventors: Stefano Ambrosius Klinke; Christoph Pörschmann
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-11-18
Publication date: 2006-07-12
Anticipated expiration: 2022-11-18
Also published as: ES2268123T3; WO2003052746A3; DE10162559A1; US7656933B2; WO2003052746A2; DE10162559B4; US20050096002A1; CN100380445C; EP1456839A2; CN1606773A; DE50207531D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von im Wesentlichen periodischen Störsignalen und insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von periodischen Störungen im Audiofrequenzbereich, die beispielsweise von einem digitalen Telekommunikationssystem bei der Datenübertragung verursacht und in z.B. ein mobiles Telekommunikationsendgerät oder ein externes Gerät wie z.B. ein Hörhilfegerät eingekoppelt werden.The present invention relates to a method and apparatus for the suppression of substantially periodic spurious signals, and more particularly to a method and apparatus for suppressing periodic disturbances in the audio frequency range caused, for example, by a digital telecommunication system in data transmission and in e.g. a mobile telecommunication terminal or an external device such as e.g. a hearing aid are coupled.

Aus der US 5,903,819 ist ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung bekannt, wie sie in den Obergriffen der Ansprüche 1 bzw. 26 niedergelegt sind. Gemäß diesem Stand der Technik wird eine Abschätzung für das Störsignal mit Hilfe von Autokorrelation eines Eingangssignals mit einer verzögerten Version desselben herbeigeführt.From US 5,903,819 such a method and such a device is known, as set forth in the preambles of claims 1 and 26, respectively. According to this prior art, an estimate for the noise signal is obtained by autocorrelation of an input signal with a delayed version thereof.

Ein weiteres Verfahren zur Entstörung eines Nutzsignals, das mit einem periodischen Störsignal behaftet ist, wird in der US 6,320,968 B1 beschrieben, wobei Maßnahmen getroffen sind, ein aktuelles Eingangssignal dadurch zu entstören, dass ein weiteres Signal, dass das Störsignal enthält, davon abgezogen wird.Another method for filtering a useful signal, which is associated with a periodic noise signal is described in US 6,320,968 B1, wherein measures are taken to suppress a current input signal in that a further signal that contains the interference signal is subtracted therefrom.

Als technischer Hintergrund zu der Erfindung ist außerdem der Fachartikel von Meir Feder "Parameter estimation and extraction of helicopter signals observed with a wide-band interface" (IEEE Transactions on signal processing, IEEE, Inc. New York, US, Bd. 41, Nr. 1, 1993, Seiten 232- 244) zu erwähnen.As technical background to the invention, the article by Meir Feder "Parameter estimation and extraction of helicopter signals observed with a wide-band interface" (IEEE Transactions on signal processing, IEEE, Inc. New York, US, Vol. 41, No 1, 1993, pages 232-244).

In einer Vielzahl von digitalen Telekommunikationssystemen erfolgt eine Datenübertragung zwischen einem mobilen Telekommunikationsendgerät wie z. B. einem Mobiltelefon und einer dazugehörigen Basisstation über ein gepulstes Hochfrequenzsignal mit einer vorbestimmten Trägerfrequenz. Für ein sogenanntes GSM-Telekommunikationssystem (global system for mobile communications) beträgt die Trägerfrequenz 900 MHz und eine Impulsfrequenz ca. 217 Hz. Im Falle eines DECT-Telekommunikationssystems beträgt dagegen die Trägerfrequenz 1800 MHz und die zugehörige Impulsfrequenz 100 Hz. Ein auf GSM-basierenden weiterer Standard ist der DCS1800-Standard, der ebenfalls bei einer Trägerfrequenz von 1800 MHz arbeitet. Bei digitalen Telekommunikationssystemen werden somit eine Vielzahl von Trägerfrequenzen mit unterschiedlichen Impulsfrequenzen verwendet, weshalb die Endgerätehersteller zunehmend sogenannte Dual-Band- bzw. Triple-Band-Endgeräte zur Implementierung der verschiedenen Standards entwickeln.In a large number of digital telecommunication systems, data transmission takes place between a mobile telecommunication terminal such as B. a mobile phone and an associated base station via a pulsed high-frequency signal having a predetermined carrier frequency. For a so-called GSM (Global system for mobile communications) telecommunications system, the carrier frequency is 900 MHz and a pulse frequency about 217 Hz. In the case of a DECT telecommunications system, however, the carrier frequency is 1800 MHz and the associated pulse frequency 100 Hz. A GSM-based Another standard is the DCS1800 standard, which also operates at a carrier frequency of 1800 MHz. In digital telecommunication systems, therefore, a plurality of carrier frequencies are used with different pulse frequencies, which is why the terminal manufacturers increasingly develop so-called dual-band or triple-band terminals to implement the various standards.

Insbesondere das gepulste Hochfrequenzsignal bereitet hierbei oft Probleme. Das gepulste Hochfrequenzsignal wird beispielsweise durch die nicht lineare FET-Kennlinie eines im Endgerät vorhandenen Mikrofons demoduliert und verursacht so zum Teil deutlich wahrnehmbare Störungen im Audiofrequenzbereich.In particular, the pulsed high-frequency signal often causes problems here. The pulsed high-frequency signal, for example, by the non-linear FET characteristic of one in the terminal demodulated existing microphone and causes so some clearly noticeable interference in the audio frequency range.

Figur 1 zeigt eine vereinfachte zeitliche Darstellung eines periodisch gestörten Signals, wie es beispielsweise am Ausgang einer durch ein gepulstes Hochfrequenzsignal gestörten Signalquelle wie z.B. einem Mikrofon ausgegeben wird.Figure 1 shows a simplified timing diagram of a periodically disturbed signal, such as at the output of a signal source disturbed by a pulsed high frequency signal, e.g. a microphone is output.

Figur 2 zeigt eine vereinfachte zeitliche Darstellung des zugehörigen gepulsten Hochfrequenzsignals bzw. periodischen Störsignals, wie es beispielsweise in GSM- oder DECT-Telekommunikationssystemen auftritt. Beim GSM-Standard werden gemäß Figur 2 in einem zeitlichen Abstand T von ca. 4,7 Millisekunden Hochfrequenzimpulse übertragen, die die eigentlichen Informationen enthalten. Beim DECT-Standard beträgt dieser zeitliche Abstand T 10 Millisekunden und entspricht einer Frequenz von 100 Hz im Gegensatz zu 217 Hz bei GSM. Diese periodischen Störsignale können nunmehr in einer gedruckten Leiterplatte und insbesondere an einer Signalquelle wie z.B. einem Mikrofon eingebracht werden, wodurch sich die in Figur 1 dargestellten Störspitzen ergeben.FIG. 2 shows a simplified time representation of the associated pulsed high-frequency signal or periodic interference signal, as occurs, for example, in GSM or DECT telecommunications systems. In the GSM standard, according to FIG. 2, radio frequency pulses are transmitted at a time interval T of approximately 4.7 milliseconds, which contain the actual information. In the DECT standard, this time interval T is 10 milliseconds and corresponds to a frequency of 100 Hz, in contrast to 217 Hz in GSM. These periodic spurious signals may now be present in a printed circuit board and, in particular, at a signal source, e.g. a microphone are introduced, resulting in the glitches shown in Figure 1.

Herkömmliche Vorrichtungen und Verfahren zur Unterdrückung dieser periodischen Störsignale basieren im Wesentlichen auf einer Abschirmung der Funkeinstrahlung durch beispielweise ein leitfähiges Abschirmgehäuse der Signalquelle bzw. ein leitfähiges Mikrofongehäuse. Hierbei ist zu beachten, dass das Gehäuse möglichst vollständig geschlossen ist. Eine optimale Wirkung wird meist durch eine metallische Abschirmung erreicht. Der Aufwand für eine derartige Abschirmung ist jedoch insbesondere bei Geräten wie z.B. einem mobilen Telekommunikationsendgerät und/oder einem Hörhilfegerät kostspielig und darüber hinaus platzintensiv.Conventional devices and methods for suppressing these periodic spurious signals are based essentially on a shielding of the radio irradiation by, for example, a conductive shielding housing of the signal source or a conductive microphone housing. It should be noted that the housing is closed as completely as possible. An optimal effect is usually achieved by a metallic shield. However, the expense of such a shield is particularly important in devices such as e.g. a mobile telecommunication terminal and / or a hearing aid expensive and beyond space consuming.

Eine weitere Möglichkeit zur Unterdrückung dieser periodischen Störsignale besteht üblicherweise darin, die leitungsgebundene Einkopplung durch eine Filterung zu beseitigen.Another possibility for suppressing these periodic interference signals is usually to eliminate the line-connected coupling by filtering.

Hierbei werden in der Regel Entstörkondensatoren verwendet, die räumlich nahe am Feldeffekttransistor (FET) des Mikrofons angebracht werden, um dort das periodische Hochfrequenzstörsignal möglichst stark zu dämpfen. Die Auswahl des Kondensators ist hierbei besonders kritisch, da der Einfluss parasitärer Induktivitäten bei hohen Frequenzen stark zunimmt.This suppression capacitors are used in the rule, which are placed close to the field effect transistor (FET) of the microphone to attenuate the periodic high-frequency noise as much as possible there. The choice of the capacitor is particularly critical, since the influence of parasitic inductances at high frequencies increases greatly.

Folglich wird eine optimale Entstörung nur mit einem Kondensator erzielt, dessen Impedanz für die jeweilige Frequenz des Störsignals minimal ist. Nachteilig ist hierbei jedoch, dass derartige mit Kondensatoren abgestimmte Signalquellen bzw. Mikrofone deutlich mehr kosten als herkömmliche Standardelektretmikrofone. Ferner muss für jedes neue Telekommunikationsendgerät bzw. Handymodell oder auch jeden Typ von Hörhilfegerät eine neue Signalquelle bzw. Mikrofon entwickelt werden, da die Hardwareumgebung wie z.B. das Leiterplatten-Layout des Endgeräts bzw. der Hörhilfe die Eigenschaften des Entstörkondensators beeinflusst. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass für jede Trägerfrequenz ein jeweiliger Entstörkondensator benötigt wird, so dass für ein Dual-Band-Gerät Signalquellen mit zwei Störkondensatoren und für ein Triple-Band-Gerät Signalquellen mit sogar drei Entstörkondensatoren notwendig sind.Consequently, optimum interference suppression is achieved only with a capacitor whose impedance is minimal for the respective frequency of the interference signal. The disadvantage here, however, that such matched with capacitors signal sources or microphones cost significantly more than conventional standard electret microphones. Furthermore, a new signal source or microphone must be developed for each new telecommunications terminal or mobile phone or any type of hearing aid, since the hardware environment such. the PCB layout of the terminal or the hearing aid affects the properties of the suppression capacitor. A further disadvantage is that a respective suppression capacitor is required for each carrier frequency, so that signal sources with two parasitic capacitors and for a triple-band device signal sources with even three suppression capacitors are necessary for a dual-band device.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von im Wesentlichen periodischen Störsignalen zu schaffen, wobei eine vereinfachte und verbesserte Entstörung ermöglicht wird.The invention is therefore based on the object to provide a method and apparatus for the suppression of substantially periodic noise, with a simplified and improved suppression is possible.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe hinsichtlich des Verfahrens durch die Maßnahmen des Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des Patentanspruchs 26 gelöst.According to the invention this object is achieved with respect to the method by the measures of claim 1 and with respect to the device by the features of claim 26.

Insbesondere durch eine in Abhängigkeit von der Periodendauer des Störsignals durchgeführte vielfache Überlagerung des Eingangssignals und eine anschließende Normierung des vielfach überlagerten Eingangssignals kann ein dem Störsignal entsprechendes Signal auf besonders einfache Weise ermittelt werden, wobei man durch eine nachfolgend durchgeführte Subtraktion des dem Störsignal entsprechenden Signals von dem gestörten Eingangssignal ein sehr gut entstörtes Eingangssignal erhält. Ein derartiges Verfahren ist einfach zu implementieren und benötigt darüber hinaus sehr wenig Rechenleistung, wobei zusätzlich keine Verzögerungen im Eingangssignal wie z.B. einem Audiosignal auftreten.In particular, by a multiple superimposition of the input signal carried out as a function of the period of the interference signal and subsequent normalization of the multiple superimposed input signal, a signal corresponding to the interference signal can be determined in a particularly simple manner, wherein obtained by a subsequently performed subtraction of the noise signal corresponding to the signal from the disturbed input signal a very well suppressed input signal. Such a method is easy to implement and also requires very little computing power, with no additional delays in the input signal, such as an audio signal.

Vorzugsweise wird das Eingangssignal als digitalisiertes Signal über eine Vielzahl von Periodendauern zwischengespeichert, wodurch eine Überlagerung in Abhängigkeit von der Periodendauer sehr einfach realisierbar ist.Preferably, the input signal is stored as a digitized signal over a plurality of period lengths, whereby an overlay depending on the period is very easy to implement.

Vorzugsweise wird das Ermitteln des dem Störsignal entsprechenden Signals durch eine Mittelwertbildung über eine vorbestimmte oder sich ändernde Anzahl von Perioden durchgeführt, die bei einer softwaremäßigen Realisierung problemlos ermöglicht wird.Preferably, the determination of the signal corresponding to the interference signal is performed by averaging over a predetermined or changing number of periods, which is easily made possible in a software realization.

Zusätzlich kann die Überlagerung des Eingangssignals mit unterschiedlichen Gewichtungsfaktoren durchgeführt werden und insbesondere eine gleitende Mittelwertbildung angewendet werden, wodurch man eine besonders hochwertige Störsignalunterdrückung erhält. Die Gewichtungsfaktoren können hierbei eingangssignalabhängig festgelegt werden, wodurch sich eine weitere qualitative Verbesserung der Störunterdrückung auch unabhängig von einem jeweiligen Eingangssignalpegel bzw. Verhältnis zum Störsignal ergibt.In addition, the superimposition of the input signal can be carried out with different weighting factors and, in particular, a sliding averaging can be applied, whereby a particularly high-quality interference suppression is obtained. The weighting factors can be determined depending on the input signal, resulting in a further qualitative improvement of the noise suppression regardless of a respective input signal level or ratio to the interference signal.

Vorzugsweise wird für die Normierung eine Division verwendet, wobei auch weitere Normierungsverfahren grundsätzlich denkbar sind, um das überlagerte Eingangssignal wieder in seinen ursprünglichen Amplitudenbereich überzuführen.Preferably, a division is used for the normalization, wherein further normalization methods are also conceivable in principle in order to convert the superimposed input signal back into its original amplitude range.

Bei einer unbekannten periodischen Störung kann die Periodendauer auch aus dem gestörten Eingangssignal ermittelt werden, wobei insbesondere eine Autokorrelation eines Abschnitts des gestörten Eingangssignals zum Bestimmen von Wertemaxima durchgeführt wird und anschließend die Periodendauer aus einem zeitlichen Abstand der Wertemaxima ermittelt wird. Auf diese Weise können auch unbekannte periodische Störsignale automatisch erfasst und unterdrückt werden. In gleicher Weise können dadurch auch Störsignale erfasst und unterdrückt werden, die nur eine im Wesentlichen gleichmäßige Periodendauer aufweisen und folglich geringe Schwankungen haben können.In an unknown periodic disturbance, the period can also be determined from the disturbed input signal, in particular an autocorrelation of a portion of the disturbed input signal for determining maximum values is performed and then the period is determined from a time interval of the maximum values. In this way, even unknown periodic noise can be automatically detected and suppressed. In the same way, interference signals can also be detected and suppressed, which have only a substantially uniform period and thus can have small fluctuations.

Vorzugsweise wird bei dem Verfahren nicht ein unmittelbar gestörtes Eingangssignal, sondern ein davon abhängiges Fehlersignal zur Störunterdrückung herangezogen, wobei zum Ausgeben des Fehlersignals und zugehöriger Koeffizienten auf der Grundlage eines gestörten Nutzsignals eine Signalanalyse durchgeführt wird und anschließend zum Rückgewinnen eines entstörten Nutzsignals auf der Grundlage eines entstörten Fehlersignals und der Koeffizienten eine Signalsynthese durchgeführt wird.Preferably, the method does not use an immediately disturbed input signal, but an error signal depending thereon for interference suppression, whereby signal analysis is carried out for outputting the error signal and associated coefficients on the basis of a disturbed useful signal and subsequently for recovering a suppressed useful signal on the basis of an interference suppressed signal Error signal and the coefficient of a signal synthesis is performed.

Vorzugsweise wird bei der Signalanalyse eine FIR-Filterung zum Ausgeben eines Prädiktionsfehlersignals und zugehöriger Prädiktorkoeffizienten auf der Grundlage eines Sprachsignals und bei der Signalsynthese eine IIR-Filterung zum Rückgewinnen des entstörten Nutzsignals auf der Grundlage eines entstörten Prädiktionsfehlersignals und der Prädiktorkoeffizienten durchgeführt. Somit können in vorteilhafter Weise die bei der Sprachkodierung in digitalen Telekommunikationssystemen ohnehin verwendeten Sprachschätzer dazu verwendet werden, die periodischen Störsignale weiter zu unterdrücken. In gleicher Weise können derartige aus der Sprachkodierung bzw. Sprachschätzung bekannten Elemente auch in externen Geräten eingesetzt werden, wie z.B. Hörhilfegeräten, wodurch eine weitere Miniaturisierung bei weiterer Störunterdrückung insbesondere gegenüber den von digitalen Übertragungssystemen erzeugten periodischen Störsignalen ermöglicht wird.Preferably, in the signal analysis, FIR filtering is performed for outputting a prediction error signal and associated predictor coefficients based on a speech signal, and IIR filtering is performed in the signal synthesis for recovering the noise-filtered desired signal on the basis of a suppressed prediction error signal and the predictor coefficients. Thus, advantageously, the speech estimators used in speech coding in digital telecommunication systems can be used to further suppress the periodic spurious signals. In the same way, such known from the speech coding or speech estimation elements can also be used in external devices, such as hearing aids, thereby further miniaturization in further interference suppression in particular in comparison with the periodic interference signals generated by digital transmission systems.

Der besondere Vorteil ergibt sich insbesondere aus der Tatsache, dass nach der durchgeführten Signalanalyse lediglich das Fehlersignal die periodischen Störer enthält, während die zugehörigen Koeffizienten unbeeinflusst bleiben.The particular advantage results in particular from the fact that after the signal analysis carried out, only the error signal contains the periodic interferers, while the associated coefficients remain unaffected.

Vorzugsweise wird bei der Signalanalyse eine lineare Prädiktion und insbesondere eine Kurzzeitprädiktion in einem Zeitbereich von 20 bis 400 Millisekunden durchgeführt. Derartige lineare Kurzzeitprädiktoren ermöglichen die Erzeugung von ausreichend genauen Fehlersignalen und Koeffizienten zur weiteren Signalverarbeitung. Zur Bestimmung der jeweiligen Koeffizienten bietet sich hierbei insbesondere der sogenannte Levinson-Durbin-Algorithmus an, da dieser üblicherweise insbesondere in mobilen Endgeräten bei der Sprachkodierung verwendet wird und somit ohnehin zur Verfügung steht.Preferably, in the signal analysis, a linear prediction and in particular a short-term prediction in a time range of 20 to 400 milliseconds is performed. Such short term linear predictors enable the generation of sufficiently accurate error signals and coefficients for further signal processing. To determine the respective coefficients, the so-called Levinson-Durbin algorithm is particularly suitable since this is usually used in particular in mobile terminals in the speech coding and is therefore available anyway.

Vorzugsweise wird die Subtraktion in Abhängigkeit von einer Signalenergie des gestörten Eingangssignals und des entstörten Eingangssignals durchgeführt. Auf diese Weise können auch derartige Störsignale behoben werden, die nicht in jedem Rahmen bzw. nach jeder Periodendauer T ein Störsignal aufweisen, sondern beispielsweise eine Periodendauer überspringen. Ein derartiges unregelmäßiges Fehlen von Störsignalen innerhalb der Periodendauer wird oftmals impliziert durch die verwendeten Telekommunikationsstandards, so dass auch ein derartiges Fehlen von Störsignalen keine unerwünschte Verschlechterung der Störunterdrückung verursacht.Preferably, the subtraction is performed in response to a signal energy of the perturbed input signal and the perturbed input signal. In this way, such interference signals can be corrected, which do not have a noise signal in each frame or after each period T, but for example, skip a period. Such an irregular absence of spurious signals within the period is often implied by the telecommunication standards used, so that also such a lack of spurious signals does not cause unwanted deterioration of spurious suppression.

Vorzugsweise wird das Verfahren zur Unterdrückung von periodischen Störsignalen, das oben erläutert worden ist, in einer Sprachpause des gestörten Eingangsignals durchgeführt, wobei insbesondere der Schritt b), bei dem die Ermittlung des dem Störsignal entsprechenden Signals vorgenommen wird, in einer Sprachpause erfolgen sollte. Dies hat den Vorteil, dass zur Ermittlung des dem Störsignal entsprechenden Signals über vergleichsweise wenige Periodendauern gemittelt werden kann, da in einer Sprachpause der Nutzdatenanteil fehlt. Der Hauptvorteil besteht jedoch darin, dass Kammfiltereffekte wirksam vermieden werden können.Preferably, the method for suppressing periodic interference, which has been explained above, is performed in a speech break of the disturbed input signal, wherein in particular the step b), in which the determination of the signal corresponding to the interference signal is made, should take place in a speech break. This has the advantage that can be averaged over comparatively few periods to determine the signal corresponding to the interference signal, as missing in a linguistic break of Nutzdatenanteil. The main advantage, however, is that comb filter effects can be effectively avoided.

Das Feststellen einer Sprachpause in dem gestörten Eingangssignal kann grundsätzlich auf beliebige Weise vonstatten gehen. Bevorzugt kommen jedoch folgende Methoden einzeln oder in Kombination miteinander zur Anwendung: Eine Sprachpause kann anhand einer Energie in einer aktuellen Periodendauer des Eingangssignals festgestellt werden. Alternativ kann die Feststellung einer Sprachpause anhand eines Maximalwertes in einer aktuellen Periodendauer des Eingangssignals erfolgen. Als weitere Alternative ist es denkbar, dass eine Sprachpause anhand einer Änderung des Eingangssignals in einer aktuellen Periodendauer im Vergleich zu einer vorhergehenden Periodendauer festgestellt wird.The determination of a speech break in the disturbed input signal can basically take place in any way. Preferably, however, the following methods are used individually or in combination with one another: A speech pause can be determined on the basis of an energy in a current period of the input signal. Alternatively, the determination of a speech pause based on a maximum value in a current period of the input signal. As a further alternative, it is conceivable that a speech pause is determined based on a change of the input signal in a current period in comparison to a previous period duration.

Diesen Methoden liegt zugrunde, dass bei Vorliegen eines Nutzsignals grundsätzlich eine Energie in einer aktuellen Periodendauer und auch ein Maximalwert in einer aktuellen Periodendauer eher hoch zu erwarten sind. Hinsichtlich des Feststellens einer Sprachpause anhand einer Änderung im Eingangssignal von Periodendauer zu Periodendauer wird darauf hingewiesen, dass selbstverständlich das Eingangssignal innerhalb einer Sprachpause sich im Normalfall deutlich von dem Eingangssignal während einer Sprachübertragung unterscheidet.These methods are based on the principle that when there is a useful signal, basically an energy in a current period duration and also a maximum value in a current period duration are to be expected rather high. With regard to the determination of a speech pause based on a change in the input signal of period duration to period duration, it should be noted that, of course, the input signal within a speech pause normally differs significantly from the input signal during a speech transmission.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann als Eingangssignal auch ein störungsreduziertes Eingangssignal verwendet werden, wobei diese Vorgehensweise den Vorteil hat, dass leichter zwischen dem Vorliegen und dem Nichtvorliegen einer Sprachpause zu unterscheiden ist, und zwar gerade in Fällen, bei denen das Nutzsignal von geringer Intensität ist.In a preferred embodiment, a noise-reduced input signal can also be used as the input signal, this procedure having the advantage that it is easier to distinguish between the presence and the absence of a speech pause, especially in cases where the useful signal is of low intensity.

Für den Fall, dass festgestellt wird, dass die Ermittlung des dem Störsignal entsprechenden Signals aufgrund von Periodendauern vorgenommen worden ist, bei denen irrtümlich keine Sprachpause vorlag, kann zur Durchführung von Schritt c) auf frühere Werte des dem Störsignal entsprechenden Signals zurückgegriffen werden, wobei die zur Durchführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung zu diesem Zweck einen geeigneten Speicher für die früheren Werte des dem Störsignal entsprechenden Signals aufweist.In the event that it is determined that the determination of the signal corresponding to the interference signal has been made due to periods in which there was no speech break by mistake, previous values of the signal corresponding to the interference signal can be used to carry out step c) For this purpose, the device provided for carrying out the method has for this purpose a suitable memory for the earlier values of the signal corresponding to the interference signal.

In den weiteren Ansprüchen sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gekennzeichnet.In the further claims further advantageous embodiments of the invention are characterized.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.The invention will be described below with reference to embodiments with reference to the drawings.

Es zeigen:

Figur 1 eine vereinfachte zeitliche Darstellung eines von einer Signalquelle erzeugten periodisch gestörten Signals;
Figur 2 eine vereinfachte zeitliche Darstellung des periodischen Störsignals;
Figur 3 eine vereinfachte Blockdarstellung eines Gesamtsystems mit der Störunterdrückungsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
Figur 4 eine vereinfachte Blockdarstellung der Störunterdrückungsvorrichtung;
Figur 5 eine vereinfachte zeitliche Darstellung des in der Störunterdrückungsvorrichtung erzeugten und dem Störsignal entsprechenden Signals; und
Figur 6 eine vereinfachte Blockdarstellung eines Teilsystems mit der Störunterdrückungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.
Figur 7 eine vereinfachte Blockdarstellung der Störunterdrückungsvorrichtung, kombiniert mit einer Sprachpausenerfassungseinrichtung, gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel,
Figur 8 eine vereinfachte Blockdarstellung der Störunterdrückungsvorrichtung, kombiniert mit einer Sprachpausenerfassungseinrichtung, gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel, und
Figur 9 eine vereinfachte Blockdarstellung der Störunterdrückungsvorrichtung, kombiniert mit einer Sprachpausenerfassungsvorrichtung, gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

Show it:

FIG. 1 shows a simplified time representation of a periodically disturbed signal generated by a signal source;
FIG. 2 shows a simplified time representation of the periodic interference signal;
FIG. 3 shows a simplified block diagram of an overall system with the interference suppression device according to a first exemplary embodiment;
FIG. 4 is a simplified block diagram of the interference suppression device;
FIG. 5 shows a simplified time representation of the signal generated in the interference suppression device and corresponding to the interference signal; and
6 shows a simplified block diagram of a subsystem with the interference suppression device according to a second exemplary embodiment.
FIG. 7 shows a simplified block diagram of the interference suppression device combined with a speech pause detection device according to a third exemplary embodiment,
FIG. 8 is a simplified block diagram of the interference canceling device combined with a speech pause detection device according to a fourth embodiment; and FIG
FIG. 9 shows a simplified block diagram of the interference suppression device combined with a speech pause detection device according to a fifth exemplary embodiment.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Figur 3 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Systemkonfiguration, in der die erfindungsgemäße Störunterdrükkungsvorrichtung beispielsweise verwendet werden kann. Gemäß Figur 3 bezeichnet M eine Signalquelle bzw. ein Mikrofon zum Umwandeln eines akustischen Sprachsignals in ein elektrisches Sprachsignal bzw. Nutzsignal. Wie bereits vorstehend beschrieben wurde, kann auf Grund der Einkopplung von Störsignalen beispielsweise über die Leiterplatte oder über eine Funkeinstrahlung ein eigentliches Sprach-Nutzsignal N mit einem Störsignal S überlagert werden, wodurch sich ein gestörtes Eingangssignal E ergibt. Eine derartige Überlagerung eines Nutzsignals mit einem periodischen Störsignal ist allgemein bekannt, wobei das vom Stromnetz verursachte Brummen ein typisches Beispiel darstellt.FIG. 3 shows a simplified block diagram of a system configuration in which the interference suppression device according to the invention can be used, for example. According to FIG. 3, M denotes a signal source or a microphone for converting an acoustic speech signal into an electrical speech signal or useful signal. As already described above, due to the coupling of interference signals, for example via the printed circuit board or via a radio input, an actual speech useful signal N can be superposed with an interference signal S, resulting in a disturbed input signal E. Such a superposition of a useful signal with a periodic interference signal is well known, with the hum caused by the mains being a typical example.

Wie eingangs bereits beschrieben wurde, können solche Störungen jedoch auch in digitalen Telekommunikationsgeräten bzw. in unmittelbarer Nähe dieser Endgeräte verwendeten Geräten geschehen, wobei in diesem Fall das periodische Störsignal von der Datenübertragung zwischen dem mobilen Telekommunikationsendgerät und der dazugehörigen Basisstation verursacht wird. Zur Unterdrückung derartiger periodischer Störsignale können die eingangs beschriebenen bekannten Maßnahmen durchgeführt werden, wie z.B. das Vorsehen einer Abschirmung der Signalquelle M und/oder das Vorsehen eines Störsignal-Vorfilters, der üblicherweise einen Entstörkondensator aufweist und ebenfalls zur Reduzierung des periodischen Störsignals im gestörten Eingangssignal E geeignet ist. Das zunächst analoge gestörte Eingangssignal wird durch einen A/D-Wandler W in ein digitalisiertes gestörtes Eingangssignal E umgewandelt und anschließend der eigentlichen Störsignalunterdrückungsvorrichtung U zugeführt, die durch eine Subtraktion eines dem Störsignal entsprechenden Signals S' von dem gestörten Eingangssignal E ein entstörtes Eingangssignal E' erzeugt, welches beispielsweise über eine Luft-Schnittstelle I übertragen oder über einen Rückhörpfad R zur Realisierung eines notwendigen Echos an einen nicht dargestellten Hörer-Lautsprecher rückgekoppelt wird.However, as already described, such disturbances can also be used in digital telecommunication devices or in the immediate vicinity of these devices happen, in which case the periodic interference signal from the data transmission between the mobile telecommunication terminal and the associated base station is caused. To suppress such periodic interference signals, the known measures described above can be performed, such as the provision of a shielding of the signal source M and / or the provision of a noise prefilter, which usually has an interference suppression capacitor and also suitable for reducing the periodic interference signal in the disturbed input signal E. is. The initially analog disturbed input signal is converted by an A / D converter W into a digitized disturbed input signal E and then fed to the actual interference signal suppression device U, by subtracting a signal corresponding to the interference signal S 'from the disturbed input signal E a suppressed input signal E' generated, which is transmitted for example via an air interface I or fed back via a return path R to realize a necessary echo to a handset speaker, not shown.

Figur 4 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung der Störsignalunterdrückungsvorrichtung U gemäß Figur 3. Gemäß Figur 4 wird das vom Wandler W ausgegebene digitalisierte gestörte Eingangssignal E, welches sich aus dem Nutzsignal N und dem periodischen Störsignal S zusammensetzt, beispielsweise einer Periodendauer-Ermittlungseinheit 1 zugeführt, die eine Periodendauer T des Störsignals S ermittelt. Eine derartige Identifizierung der Periodendauer T des Störsignals S kann auf unterschiedliche Weise erfolgen. Vorzugsweise wird jedoch mittels Autokorrelation in einem Abschnitt des Eingangssignals E bzw. eines gestörten Audiosignals (z.B. kurz nach dem Aufbau der Telefonverbindung oder in gelegentlichen Intervallen während des Gesprächs) Signalmaxima bestimmt und aus den zeitlichen Abständen zwischen den Signalmaxima der Autokorrelationsfunktion direkt die Periodendauer T des Störsignals S ermittelt. Eine derartige Periodendauer-Ermittlung kann demzufolge einmalig oder in zeitlich vorbestimmten Abständen erfolgen.FIG. 4 shows a simplified block diagram of the interference signal suppression device U according to FIG. 3. According to FIG. 4, the digitized, disturbed input signal E output by the converter W, which is composed of the useful signal N and the periodic interference signal S, is fed to a period duration determination unit 1, for example Period T of the interference signal S determined. Such identification of the period T of the interference signal S can be done in different ways. Preferably, however, by means of autocorrelation in a portion of the input signal E or a disturbed audio signal (eg shortly after the establishment of the telephone connection or at occasional intervals during the call) determines signal maximums and from the time intervals between the signal maxima of the autocorrelation function directly the period T of the interfering signal S determined. Such a period duration determination can therefore take place once or at predetermined intervals.

Für den Fall, dass wie z.B. in Sprachpausen kein Sprachsignal übertragen wird, kann alternativ auch direkt zwischen zwei Maximalwerten des Störsignals bzw. des gestörten Eingangssignals die Periodendauer ermittelt werden, wodurch die Periodendauer T besonders einfach bestimmt wird.In the event that such as In speech pauses no voice signal is transmitted, alternatively, the period duration can be determined directly between two maximum values of the interference signal or of the disturbed input signal, whereby the period T is determined particularly easily.

Alternativ kann die Periodendauer-Ermittlungseinheit 1 auch durch eine nicht dargestellte Periodendauer-Bereitstellungseinheit realisiert werden, die beispielsweise bei Kenntnis eines existierenden periodischen Störsignals dessen Periodendauer T ausgibt.Alternatively, the period duration determination unit 1 can also be realized by a period duration provision unit, not shown, which, for example, outputs the period duration T when it knows about an existing periodic interference signal.

In einer Störsignal-Ermittlungseinheit 2 wird nunmehr ein dem Störsignal S entsprechendes Signal S' ermittelt und anschließend mittels einer Subtraktions-Einheit 3 vom gestörten Eingangssignal E subtrahiert, wodurch man das entstörte Eingangssignal E'=N+S-S' erhält, welches folglich im Wesentlichen dem Nutzsignal N entspricht.In a disturbance signal determination unit 2, a signal S 'corresponding to the interference signal S is now determined and subsequently subtracted from the disturbed input signal E by means of a subtraction unit 3, whereby the interference-suppressed input signal E' = N + SS 'is obtained Useful signal N corresponds.

Zur Ermittlung des dem Störsignal S entsprechenden Signals S' wird gemäß Figur 4 in der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 in Abhängigkeit von der Periodendauer T des periodischen Störsignals S eine vielfache Überlagerung des Eingangssignals E und eine anschließende Normierung des vielfach überlagerten Eingangssignals durchgeführt.In order to determine the signal S 'corresponding to the interference signal S, in accordance with FIG. 4 a multiple superposition of the input signal E and a subsequent normalization of the multiple superimposed input signal are carried out in the interference signal determination unit 2 as a function of the period T of the periodic interference signal S.

In der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 wird demzufolge im zeitlichen Abstand der Periodendauer T eine vielfache Überlagerung des Eingangssignals E durchgeführt, wodurch die jeweils an der gleichen Stelle befindlichen Störsignale zunehmend verstärkt werden und das statistisch verteilte Nutzsignal bzw. Audiosignal N zunehmend ausgelöscht wird. Nach einer Normierung, die beispielsweise einer Division entsprechend der Anzahl von durchgeführten Überlagerungen entspricht, erhält man wiederum ein dem gestörten Eingangssignal E entsprechendes Signal S', das im Wesentlichen dem im Eingangssignal befindlichen Störsignal S gleicht. Durch die im Subtrahierer 3 durchgeführte Subtraktion erhält man folglich ein entstörtes Eingangssignal E', welches im Wesentlichen dem Nutz- bzw. Audiosignal N entspricht.Consequently, a multiple superimposition of the input signal E is carried out in the interference signal determination unit 2 at intervals of the period T, as a result of which the interfering signals located at the same point are increasingly amplified and the statistically distributed useful signal or audio signal N is increasingly extinguished. After normalization, which corresponds, for example, to a division corresponding to the number of superimpositions performed, In turn, one obtains a signal S 'corresponding to the faulty input signal E, which signal essentially equals the interference signal S present in the input signal. As a result of the subtraction performed in the subtracter 3, a suppressed input signal E ', which substantially corresponds to the useful or audio signal N, is obtained.

Vorzugsweise wird über eine Reihe von Phasen bzw. Rahmen des periodischen Störsignals gemittelt. Da eine Mittelwertbildung über einen unendlich langen Zeitraum nicht möglich ist, erfolgt beispielsweise eine Mittelwertbildung über eine vorbestimmte oder sich ändernde endliche Anzahl von Perioden bzw. Periodendauern T. Zur Verbesserung der Qualität einer durchgeführten Störunterdrückung hat sich hierbei die Einführung von sogenannten Gewichtungsfaktoren als sinnvoll erwiesen, wobei weiter in der Vergangenheit liegende Perioden schwächer zu gewichten sind als eine jeweils anliegende bzw. aktuelle Periode, um somit einen gewichteten Mittelwert zu erhalten.Preferably, it is averaged over a series of phases or frames of the periodic interference signal. Since an averaging over an infinitely long period of time is not possible, for example, an averaging takes place over a predetermined or changing finite number of periods or periods T. In order to improve the quality of an interference suppression performed, the introduction of so-called weighting factors has proven to be expedient here, where periods lying further in the past are to be weighted weaker than a respective current period in order to obtain a weighted mean value.

Vorzugsweise wird eine gleitende Mittelwertbildung in der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 nach folgendem Schema durchgeführt: ${Mittelwert}_{n} = a \times {Mittelwert}_{n - 1} + (1 - a) \times {Mittelwert}_{aktuell}$

wobei n die Anzahl der jeweiligen Perioden bzw. Rahmen und a einen Gewichtungsfaktor beschreibt.Preferably, a moving averaging is carried out in the disturbance signal determination unit 2 according to the following scheme:

{Average}_{n} = a \times {Average}_{n - 1} + (1 - a) \times {Average}_{current}

where n is the number of respective periods or frames and a is a weighting factor.

Dabei kann der Gewichtungsfaktor a fest im Bereich zwischen 0 und 1 gewählt werden. Für einen Gewichtungsfaktor von a=0,8 und einer gleitenden Mittelwertbildung über 2 Periodendauern T ergeben sich damit folgende Werte: ${Mittelwert}_{0} = 0, 2 \times {Eingangssignal}_{0}$

{Mittelwert}_{1 = aktuell} = 0, 2 \times {Eingangssignal}_{1 = aktuell} + 0, 8 \times (0, 2 \times {Eingangssignal}_{0})

usw.In this case, the weighting factor a fixed in the range between 0 and 1 can be selected. For a weighting factor of a = 0.8 and a moving averaging over two periods T, the following values result:

{Average}_{0} = 0.2 \times {input}_{0}

{Average}_{1 = current} = 0.2 \times {input}_{1 = current} + 0 . 8th \times (0.2 \times {input}_{0})

etc.

Auf diese Weise erhält man durch den Mittelwert ein dem Störsignal S sehr gut entsprechendes Signal S', welches anschließend vom Eingangssignal subtrahiert werden kann.In this way one obtains by the mean value a signal S 'which corresponds very well to the interference signal S and which can then be subtracted from the input signal.

Eine andere Möglichkeit ist es, diesen Gewichtungsfaktor a zu variieren, d.h. das System adaptiv zu gestalten. Dabei ist es sinnvoll, über einen längeren Zeitraum zu mitteln, wenn das Störsignal beispielsweise durch einen Sprecher überlagert wird. Genauer gesagt kann beispielsweise der Gewichtungsfaktor a in Abhängigkeit vom Eingangssignal bzw. in Abhängigkeit von dessen Signalpegel (Lautstärke) groß gewählt werden. Andererseits kann beispielsweise in Sprachpausen, wenn z.B. der Signalpegel des Nutzsignals bzw. Audiosignals N sehr klein ist, der Gewichtungsfaktor a kleiner gewählt werden. In diesem Fall wird die aktuelle Phase bzw. der Rahmen oder Periode des Störsignals stärker gewichtet.Another possibility is to vary this weighting factor a, i. to make the system adaptive. It makes sense to average over a longer period of time when the interference signal is superimposed by a speaker, for example. More specifically, for example, the weighting factor a may be made large depending on the input signal or the signal level (volume) thereof. On the other hand, for example, in speech pauses when e.g. the signal level of the useful signal or audio signal N is very small, the weighting factor a is chosen to be smaller. In this case, the current phase or the frame or period of the interference signal is weighted more heavily.

Dieses in der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 ermittelte Signal bzw. der nicht gewichtete Mittelwert S' wird anschließend in dem aktuellen Rahmen bzw. der augenblicklichen Periodendauer vom Eingangssignal (Audiosignal) subtrahiert, wodurch das Störsignals S stark verringert werden kann. Enthält der Mittelwert den gesamten Anteil des periodischen Störsignals, so wird dieser sogar komplett aus dem Eingangssignal herausgerechnet.This signal or the non-weighted mean value S 'determined in the disturbance signal determination unit 2 is then subtracted from the input signal (audio signal) in the current frame or the instantaneous period, whereby the disturbance signal S can be greatly reduced. If the mean value contains the entire portion of the periodic interference signal, this is even eliminated completely from the input signal.

Die Qualität der Störunterdrückungsvorrichtung kann ferner durch eine Subtraktion in Abhängigkeit von einer Signalenergie des gestörten Eingangssignals und des entstörten Eingangssignals E' verbessert werden. Hierbei wird der Subtrahierer 3 um die folgende Abschätzung erweitert:The quality of the noise suppression device can be further improved by a subtraction in response to a signal energy of the perturbed input signal and the perturbed input signal E '. Here, the subtractor 3 is extended by the following estimation:

Wird durch die Subtraktion des dem Störsignal S entsprechenden Signals S' vom Eingangssignal E eine Signalenergie des entstörten Eingangssignals E' im betrachteten Rahmen bzw. der Periode erhöht, so wird auf die Subtraktion verzichtet oder die Subtraktion mit einem Gewichtungsfaktor b (kleiner 1) durchgeführt. Eine Erhöhung der Signalenergie des entstörten Eingangssignals E' gegenüber dem gestörten Eingangssignal E durch die Subtraktion deutet nämlich darauf hin, dass in dem betrachteten Rahmen das Störsignal (unerwarteterweise) nicht aufgetreten ist und somit durch die Subtraktion eine Verschlechterung der Störunterdrückung erzielt würde. Da ein solches Ausbleiben des periodischen Störsignal z.B. bei DECT-Telekommunikationssystemen nicht unüblich ist und in mehr oder weniger regelmäßigen Abständen auftritt, wird durch eine derartige abhängige Subtraktion mit eventuell adaptiven Subtraktions-Gewichtungsfaktoren b eine weitere Qualitätsverbesserung erzielt.Is by the subtraction of the interference signal S corresponding signal S 'from the input signal E, a signal energy of increased interference suppressed input signal E 'in the considered frame or the period, the subtraction is omitted or the subtraction with a weighting factor b (less than 1) is performed. An increase in the signal energy of the interference-suppressed input signal E 'with respect to the disturbed input signal E by the subtraction indicates that in the considered frame the interference signal (unexpectedly) has not occurred and thus the subtraction would result in a deterioration of the interference suppression. Since such a lack of periodic interference signal, for example in DECT telecommunications systems is not uncommon and occurs at more or less regular intervals, is achieved by such a dependent subtraction with possibly adaptive subtraction weighting factors b further quality improvement.

Figur 5 zeigt eine vereinfachte zeitliche Darstellung des von der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 ermittelten Signals S', welches im Wesentlichen dem Störsignal S entspricht und vom Eingangssignal gemäß Figur 1 subtrahiert wird. Auf diese Weise erhält man ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Unterdrückung von periodischen Störsignalen, wodurch auf eine metallische Abschirmung beispielweise der Mikrofone verzichtet werden kann. Somit können die Kosten für die Mikrofone bzw. Signalquellen gesenkt werden. Ferner muss bei der Führung der Eingangssignale bzw. Audiosignale auf einer Leiterplatte nicht mehr auf HF-Einstreuungen geachtet werden, wodurch sich das Layout wesentlich vereinfacht und eine Mikrofonposition freier gewählt werden kann. Ferner ist das vorstehend beschriebene Verfahren sehr einfach zu implementieren und benötigt darüber hinaus nur sehr geringe Rechenleistung, da im Wesentlichen nur zwei.Additionen und Multiplikationen pro Abtastwert notwendig sind. Auch treten durch das Verfahren keine zusätzlichen Verzögerungen im Audiosignal auf.FIG. 5 shows a simplified time representation of the signal S 'determined by the interference signal determination unit 2, which essentially corresponds to the interference signal S and is subtracted from the input signal according to FIG. In this way, a method and a device for the suppression of periodic interference signals, which can be dispensed with a metallic shield, for example, the microphones. Thus, the cost of the microphones or signal sources can be reduced. Furthermore, care must be taken in the management of the input signals or audio signals on a printed circuit board on RF interference, which significantly simplifies the layout and a microphone position can be selected freely. Furthermore, the method described above is very simple to implement and, moreover, requires very little computing power, since essentially only two additions and multiplications per sample are necessary. Also occur by the method no additional delays in the audio signal.

Vorzugsweise wird das Eingangssignal als digitalisiertes Signal über eine Vielzahl von Periodendauern T in einem nicht dargestellten Zwischenspeicher gespeichert, wodurch sich eine Weiterverarbeitung und insbesondere die vorstehend beschriebene Überlagerung bzw. Mittelwertbildung besonders einfach realisieren lässt.Preferably, the input signal as a digitized signal over a plurality of period T in one not stored intermediate memory, whereby a further processing and in particular the above-described superimposition or averaging can be particularly easily implemented.

Das vorstehend beschriebene Verfahren wurde gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel direkt auf das Eingangssignal E bzw. die Audiosignaldaten angewendet. In gleicher Weise kann es jedoch auch auf Fehlersignale bzw. Residuensignale angewendet werden, wie sie beispielsweise bei der Sprachschätzung auftreten.The method described above has been applied directly to the input signal E or the audio signal data according to the first embodiment. In the same way, however, it can also be applied to error signals or residual signals, as occur, for example, in speech estimation.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Figur 6 zeigt eine vereinfachte Blockdarstellung eines Teilsystems mit der Störunterdrückungsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Zur Vereinfachung der nachfolgenden Beschreibung wird zunächst davon ausgegangen, dass die optionalen Blöcke 4 und 5 in Figur 6 nicht vorhanden sind und somit das gestörte Nutzsignal x(k)= x'(k) ist. In gleicher Weise gilt: x*'(k)=x*(k).FIG. 6 shows a simplified block diagram of a subsystem with the interference suppression device according to a second exemplary embodiment. To simplify the following description, it is initially assumed that the optional blocks 4 and 5 are not present in FIG. 6 and thus the disturbed useful signal x (k) = x '(k). In the same way, x * '(k) = x * (k).

Im Wesentlichen besteht die Vorrichtung zur Unterdrückung von periodischen Störsignalen gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel aus einem Signalanalysator SA zum Ausgeben eines Fehlersignals E(k) und dazugehöriger Koeffizienten a_i auf der Grundlage des gestörten Nutzsignals bzw. eines gestörten elektrischen Sprachsignals. Auf der Grundlage des vom Signalanalysator SA ausgegebenen Fehlersignals E(k) erzeugt nunmehr die vorstehend beschriebene Störsignalunterdrückungsvorrichtung U wiederum ein entstörtes Fehlersignal E'(k) mit reduzierten periodischen Störsignalen, welches an einen Signalsynthetisierer SS weitergeleitet wird. Der Signalsynthetisierer SS führt auf der Grundlage des entstörten Fehlersignals E'(k) und der vom Signalanalysator SA erzeugten Koeffizienten a_i eine Signalsynthese zum Rückgewinnen eines entstörten Nutzsignals x*(k) bzw. x*'(k) durch. Die Nutzsignalqualität des entstörten Nutzsignals x*(k) kann demzufolge weiter verbessert werden.In essence, the periodic spurious suppression device according to the second embodiment is composed of a signal analyzer SA for outputting an error signal E (k) and associated coefficients a _i on the basis of the disturbed useful signal and a disturbed electrical voice signal, respectively. On the basis of the error signal E (k) output by the signal analyzer SA, the interference signal suppression device U described above now again generates a suppressed error signal E '(k) with reduced periodic interference signals, which is forwarded to a signal synthesizer SS. The signal synthesizer SS carries out a signal synthesis based on the suppressed error signal E '(k) and the coefficient a _i generated by the signal analyzer SA for recovering a suppressed useful signal x * (k) or x *' (k). The useful signal quality of the interference-canceled useful signal x * (k) can therefore be further improved.

Vorzugsweise wird die Störunterdrückungsvorrichtung U in einem mobilen Telekommunikationsendgerät wie z.B. einem Mobiltelefon ausgebildet, wobei die in Figur 6 dargestellten Elemente zumindest teilweise zur Realisierung einer Sprachkodierung bereits vorhanden sind.Preferably, the interference suppression device U is implemented in a mobile telecommunication terminal such as e.g. a mobile phone is formed, wherein the elements shown in Figure 6 are at least partially already present for the realization of a speech coding.

Zur Reduzierung einer Datenmenge sowie einer Anfälligkeit gegenüber Störungen werden insbesondere in drahtlosen Telekommunikationssystemen sogenannte Sprachkodierer verwendet, die unter Berücksichtigung der menschlichen Empfangsmöglichkeiten eine Signalqualität bzw. Störunempfindlichkeit verbessern. Hierbei werden als sogenannte Sprachschätzer FIR-Filter (finite impulse response) oder IIR-Filter zum Ausgeben eines Prädiktionsfehlersignals und dazugehöriger Prädiktorkoeffizienten auf der Grundlage eines anliegenden Sprachsignals erzeugt. Erfindungsgemäß kann nunmehr der Signalanalysator SA einen derartigen FIR-Filter zum Ausgeben eines Prädiktionsfehlersignals E(k) und dazugehöriger Prädiktorkoeffizienten a_i auf der Grundlage des anliegenden gestörten Sprachsignals x(k) verwenden. Demzufolge wird das von der Störunterdrükkungsvorrichtung U angewandte Verfahren nunmehr nicht direkt auf das Eingangssignal E bzw. das Audiosignal angewendet, sondern auf ein dazugehöriges Fehlersignal bzw. Residuensignal. Hierbei kann beispielsweise ein linearer Prädiktor zum Durchführen einer linearen Prädiktion als Signalanalysator SA verwendet werden, wobei vorzugsweise eine Kurzzeitprädiktion in einem Zeitbereich von 20 bis 400 Millisekunden durchgeführt wird. Derartige lineare Kurzzeitprädikatoren, wobei zur Berechnung der Prädiktorkoeffizienten a_i vorzugsweise der sogenannte Levinson-Durbin-Algorithmus verwendet wird, sind wiederum bei der Sprachkodierung allgemein bekannt, weshalb nachfolgend auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet wird.To reduce a quantity of data and susceptibility to interference so-called voice encoders are used in particular in wireless telecommunications systems, which improve the signal quality and immunity to interference, taking into account the human reception possibilities. Here, as so-called speech estimators, finite impulse response (FIR) filters or IIR filters for outputting a prediction error signal and associated predictor coefficients are generated on the basis of an applied speech signal. According to the invention, the signal analyzer SA can now use such an FIR filter for outputting a prediction error signal E (k) and associated predictor coefficients a _i on the basis of the applied disturbed speech signal x (k). Consequently, the method used by the Störunterdrükkungsvorrichtung U is now not directly applied to the input signal E or the audio signal, but to an associated error signal or Residuensignal. Here, for example, a linear predictor for performing a linear prediction may be used as the signal analyzer SA, wherein preferably a short-term prediction is performed in a time range of 20 to 400 milliseconds. Such linear short-term predictors, wherein the so-called Levinson-Durbin algorithm is preferably used to calculate the predictor coefficients a _i , are again generally known in speech coding, for which reason a detailed description is omitted below.

Der, Signalanalysator SA erzeugt demzufolge ein gestörtes Fehlersignal E(k) sowie zugehörige Koeffizienten a_i, welche keine Störung beinhalten.The signal analyzer SA consequently generates a faulty error signal E (k) as well as associated coefficients a _i which do not include a fault.

Gemäß Figur 6 wird nunmehr in der vorstehend beschriebenen Signalunterdrückungsvorrichtung U die eigentliche Entstörung des periodischen Störsignals durchgeführt.According to FIG. 6, the actual suppression of the periodic interference signal is now carried out in the signal suppression device U described above.

Das vom Signalanalysator SA erzeugte Fehlersignal E(k) besteht im Wesentlichen aus der Differenz des gestörten Nutzsignals x(k) und einem dazugehörigen Schätzwert x^(k), d. h. e(k)=x(k)-x^(k). Anschließend wird das verbesserte bzw. zumindest teilweise entstörte Fehlersignal E'(k) in Verbindung mit den Koeffizienten a_i synthetisiert, wodurch man das entstörte Nutzsignal bzw. Originalsignal x*(k) erhält.The error signal E (k) generated by the signal analyzer SA consists essentially of the difference of the disturbed useful signal x (k) and an associated estimate x ^ (k), ie e (k) = x (k) -x ^ (k). Subsequently, the improved or at least partially suppressed error signal E '(k) is synthesized in conjunction with the coefficients a _i , thereby obtaining the interference-suppressed useful signal or original signal x * (k).

Zur weiteren Verbesserung der Koeffizientenberechnung im Signalanalysator SA kann gemäß Figur 6 eingangsseitig ferner ein Hochpassfilter 4 zur zusätzlichen Hochpassfilterung des gestörten Nutzsignals x(k) und zum Erzeugen eines gefilterten aber noch gestörten Nutzsignals x'(k) verwendet werden. Üblicherweise wird als HP-Filter 4 ein sogenannter Preenfasys-Filter verwendet, das in Verbindung mit den aus der Sprachkodierung verwendeten Signalanalysatoren eine weiter Verbesserung herbei führt. Zur Kompensation des optional eingeführten HP-Filters 4 kann optional auch ein TP-Filter 5 ausgangsseitig zur Tiefpass-Filterung des entstörten Nutzsignals x*'(k) verwendet werden, das schließlich das entstörte Nutzsignal x*(k) ausgibt. Ein derartiges TP-Filter besteht üblicherweise aus einem sogenannten Deenfasys-Filter.In order to further improve the coefficient calculation in the signal analyzer SA, according to FIG. 6, a high-pass filter 4 can additionally be used for additional high-pass filtering of the disturbed useful signal x (k) and for generating a filtered but still disturbed useful signal x '(k). Usually, a so-called Preenfasys filter is used as the HP filter 4, which leads to a further improvement in connection with the signal analyzers used from the speech coding. To compensate for the optionally introduced HP filter 4, a TP filter 5 can optionally also be used on the output side for low-pass filtering of the interference-compensated useful signal x * '(k), which finally outputs the interference-suppressed useful signal x * (k). Such a TP filter usually consists of a so-called Deenfasys filter.

In gleicher Weise können optional zur beschriebenen Störsignalunterdrückungsvorrichtung gemäß Figur 6 wiederum die bekannten Entstörvorfilter sowie eine Abschirmung der Signalquelle M hinzugefügt werden, wodurch sich nunmehr der Einsatz von kostengünstigen Elektretmikrofonen ergibt. Die Entstörkondensatoren wären hierbei unmittelbar an den Anschlusspins der Signalquelle bzw. des Mikrofons M zu befestigen. Der Vorteil des vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiels liegt demzufolge darin, dass mögliche Artefakten im Nutzsignal, die wegen einer herkömmlichen Geräuschreduktion entstehen können, durch die Signalanalyse und Signalsynthese deutlich abgeschwächt werden können.In the same way, the known interference suppression filter as well as a shielding of the signal source M can be optionally added to the described interference signal suppression device according to FIG. 6 again, which now results in the use of cost-effective electret microphones. The suppression capacitors would be directly at the connection pins the signal source or the microphone M. The advantage of the second embodiment described above is therefore that possible artifacts in the useful signal, which may arise due to a conventional noise reduction, can be significantly attenuated by the signal analysis and signal synthesis.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das anhand von Figur 7 veranschaulicht ist, wird gegenüber dem anhand von Figur 4 dargestellten Ausführungsbeispiel insofern eine Erweiterung vorgenommen, dass eine Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 vorgesehen ist, an deren Eingang das gestörte Eingangssignal E anliegt. Anhand von Merkmalen des gestörten Eingangssignals E stellt die Sprachpausenerfassungseinrichtung fest, ob bei einem aktuellen Zeitrahmen / einer aktuellen Periodendauer T des gestörten Eingangssignals E gerade eine Sprachpause vorliegt oder Sprach-Nutzsignale übermittelt werden.In a third exemplary embodiment of the invention, which is illustrated with reference to FIG. 7, an extension is made in comparison with the exemplary embodiment illustrated with reference to FIG. 4 in that a voice pause detection device 6 is provided, to whose input the perturbed input signal E is applied. On the basis of features of the disturbed input signal E, the speech pause detection device determines whether, in the case of a current time frame / a current period T of the disturbed input signal E, there is just a speech pause or if speech useful signals are transmitted.

Die Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 ist über eine Steuerleitung 7 mit der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 verbunden, so dass die Störsignal-Ermittlungseinheit 2 ständig darüber informiert wird, ob gerade eine Sprachpause vorliegt oder nicht.The voice pause detection device 6 is connected via a control line 7 to the interference signal determination unit 2, so that the interference signal determination unit 2 is constantly informed whether a speech break is present or not.

Wie bei der Ausführungsform nach Figur 4 liegt an der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 auch das gestörte Eingangssignal E unmittelbar an. Eine Aktualisierung des von der Störsignal-Ermittlungseinheit gebildeten Mittelwerts in der oben beschriebenen Weise findet nunmehr nur dann statt, wenn die Sprachpausenerfassungsvorrichtung 6 über die Steuerleitung 7 das Vorliegen einer Sprachpause anzeigt.As in the embodiment according to FIG. 4, the faulty input signal E is also applied directly to the disturbance signal determination unit 2. An update of the mean value formed by the interference signal determination unit in the manner described above now only takes place when the speech pause detection device 6 indicates the presence of a speech pause via the control line 7.

Zu den Merkmalen, anhand denen die Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 das Vorliegen einer Sprachpause feststellt, gehören beispielsweise ein maximaler Signalwert in einer aktuellen Periodendauer T oder die Gesamtenergie des gestörten Eingangssignals E innerhalb einer Periodendauer T. Auch kann ein Vergleich zwischen aktuellen Signalverläufen des gestörten Eingangssignals E gegenüber früheren Signalverläufen aus zurückliegenden Periodendauern dazu herangezogen werden festzustellen, ob eine derartige Abweichung zwischen den Signalverläufen vorliegt, dass auf eine Sprachpause geschlossen werden kann.Among the features by which the speech pause detection device 6 determines the presence of a speech break include for example, a maximum signal value in a current period T or the total energy of the disturbed input signal E within a period T. Also, a comparison between current waveforms of the disturbed input signal E compared to previous waveforms from past period durations are used to determine whether such a deviation between the waveforms is present that can be concluded on a language break.

Da das Nutzsignal für die Erfassung des dem Störsignal S entsprechenden Signal S' sozusagen "störend" ist, hat die Erfassung innerhalb einer Sprachpause den Vorteil, dass sich das Signal S' schneller mit ausreichender Qualität ermitteln lässt, da weniger Mittelungsschritte erforderlich sind. Auch werden Kammfiltereffekte vermieden.Since the useful signal for detecting the signal S 'corresponding to the interference signal S is, so to speak, "disturbing", the detection within a speech break has the advantage that the signal S' can be determined more quickly with sufficient quality since fewer averaging steps are required. Also, comb filter effects are avoided.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

Das vierte Ausführungsbeispiel der Erfindung, das aus Figur 8 hervorgeht, unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7 dadurch, dass die Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 einen weiteren Eingang aufweist, an dem das Eingangssignal E störungsreduziert vorliegt. Zu diesem Zweck wird das dem Störsignal S entsprechende Signal S' einem zweiten Subtrahierer 8 zugeleitet, an dessen Eingang das gestörte Eingangssignal anliegt und an dessen Ausgang ein störungsreduziertes Signal vorliegt, das der Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 zugeleitet wird. Dabei ist jedoch darauf hinzuweisen, dass das an dem zweiten Eingang der Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 anliegende störungsreduzierte Eingangssignal hinsichtlich seiner Störungsreduzierung auf einem Mittelwert für das Signal S' beruht, das auf vorhergehende Zeitdauern T gegenüber dem aktuellen gestörten Eingangssignal E zurückzuführen ist.The fourth exemplary embodiment of the invention, which emerges from FIG. 8, differs from the exemplary embodiment according to FIG. 7 in that the speech pause detection device 6 has a further input at which the input signal E is present in a reduced-noise manner. For this purpose, the signal S 'corresponding to the interference signal S is fed to a second subtracter 8, at the input of which the faulty input signal is present and at the output of which there is a noise-reduced signal which is fed to the speech pause detection device 6. It should be noted, however, that the interference-reduced input signal present at the second input of the speech pause detection device 6 is based on an average value for the signal S ', which is due to preceding time periods T compared to the current disturbed input signal E with respect to its interference reduction.

Das Ausführungsbeispiel nach Figur 8 gestattet es, Sprachpausen sowohl mit Hilfe des gestörten Eingangssignals E als auch aufgrund des störungsreduzierten Signals, das an dem zweiten Eingang der Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 vorliegt, festzustellen. Gerade, wenn der Störanteil in dem gestörten Eingangssignal E sehr groß ist, kann es schwierig sein, allein aufgrund des gestörten Eingangssignals E das Vorliegen einer Sprachpause festzustellen. In diesem Fall ist es sinnvoll, aufgrund des störungsreduzierten Eingangssignals eine Erfassung von Sprachpausen vorzunehmen. In einem anderen Fall, wenn das Störsignal S sehr starken Intensitätsschwankungen ausgesetzt ist oder über einen Zeitraum nicht vorliegt, ist es günstiger, allein aufgrund des gestörten Eingangssignals E die Erfassung von Sprachpausen durchzuführen.The embodiment according to FIG. 8 makes it possible to detect speech pauses both with the aid of the disturbed input signal E and due to the interference-reduced signal present at the second input of the speech pause detection device 6. Especially when the noise component in the disturbed input signal E is very large, it may be difficult to determine the presence of a speech break just because of the disturbed input signal E. In this case, it makes sense to make a recording of speech pauses due to the interference-reduced input signal. In another case, if the interference signal S is exposed to very strong intensity fluctuations or is not present over a period of time, it is better to carry out the detection of speech pauses solely on the basis of the disturbed input signal E.

Bei dem Ausführungsbeispiel aus Figur 8 kann somit je nach Signallage, insbesondere einem Verhältnis zwischen Störsignal S und Nutzsignal N oder aufgrund anderer Kriterien entschieden werden, ob mit Hilfe des gestörten Eingangssignals E allein, des störungsreduzierten Signals oder mit Hilfe von beiden eine Sprachpausenerfassung vorzunehmen ist. Eine solche Entscheidung kann in der Sprachpausenerfassungsvorrichtung 6 mit Hilfe von Vergleichen des gestörten Eingangssignals E für aufeinanderfolgende Periodendauern T getroffen werden.Thus, in the embodiment of FIG. 8, depending on the signal position, in particular a relationship between interference signal S and useful signal N or based on other criteria, it can be decided whether speech interruption detection is to be performed with the aid of the disturbed input signal E alone, the interference-reduced signal or with the aid of both. Such a decision can be made in the speech pause detection device 6 by means of comparisons of the perturbed input signal E for successive periods T.

Fünftes AusführungsbeispielFifth embodiment

Ein anhand von Figur 9 veranschaulichtes fünftes Ausführungsbeispiel der Erfindung beruht grundsätzlich auf dem Ausführungsbeispiel nach Figur 7. Jedoch ist die Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 über eine Steuerleitung 8 mit einem Speicher 9 verbunden, der frühere Werte für das Signal S' enthält.A fifth exemplary embodiment of the invention illustrated with reference to FIG. 9 is fundamentally based on the embodiment according to FIG. 7. However, the speech pause detector 6 is connected via a control line 8 to a memory 9 which contains earlier values for the signal S '.

Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass die Sprachpausenerfassungseinrichtung 6 aufgrund eines Übergangs von einer Sprachpause zu einem Sprachübermittlungszeitraum fehlerhaft arbeitet, kann mit Hilfe des Speichers 9 auf die früheren Werte für das dem Störsignal S entsprechende Signal S' zurückgegriffen werden. Insofern kann nachträglich durch Austausch fehlerhafter Werte, für S' die durch die Mittelwertbildung gewonnen werden, durch frühere, aus einer Sprachpause stammende Werte, ein günstigerer Wert für das dem Subtrahierer 3 zugeführte Signal S' gefunden werden.For example, if it is determined that the speech pause detection means 6 is faulty due to a transition from a speech pause to a speech transmission period operates, can be used with the help of the memory 9 to the previous values for the signal S S corresponding to the noise signal S. In this respect, it is subsequently possible to find a more favorable value for the signal S 'supplied to the subtractor 3 by exchanging erroneous values, for S' obtained by averaging, from earlier values resulting from a linguistic pause.

Zu diesem Zweck werden über eine Signalleitung 10 eindeutig aus Sprachpausen stammende Werte für das Signal S', in den Speicher 9 kopiert, wobei das Vorliegen von Eindeutigkeit für eine Sprachpause über die Signalleitung 8 vermittelt wird.For this purpose, values for the signal S 'originating unambiguously from speech pauses are copied into the memory 9 via a signal line 10, whereby the presence of unambiguousness for a speech pause is mediated via the signal line 8.

Über eine Signalleitung 11 erfolgt das Kopieren der früheren Werte zu der Störsignal-Ermittlungseinheit 2 zum Austausch fehlerhafter Werte, die beispielsweise aus einem Übergang von einer Sprachpause zu einem Sprachübermittlungszeitraum hervorgegangen sind.Via a signal line 11, the previous values are copied to the interference signal determination unit 2 for the exchange of erroneous values which, for example, resulted from a transition from a speech pause to a speech transmission period.

Sechstes AusführungsbeispielSixth embodiment

Gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel ist die erfindungsgemäße Vorrichtung bzw. das dazugehörige Verfahren nicht in ein das periodische Störsignal generierendes System integriert, sondern als externes Gerät realisiert. Derartige externe Geräte können insbesondere sogenannte Hörhilfegeräte darstellen, da sie üblicherweise in unmittelbarer Nähe eines jeweiligen mobilen Telekommunikationsendgerätes verwendet werden und somit der Einkopplung von vorstehend beschriebenen periodischen Störsignalen besonders ausgesetzt sind. Genauer gesagt wird die vorstehend beschriebene Störsignal-Unterdrückungsvorrichtung mit direkter oder indirekter Anwendung auf das Eingangssignal demzufolge in einem Hörhilfegerät realisiert, welches beispielsweise ein Hinter-dem-Ohr-Gerät (HdO), ein In-dem-Ohr-Gerät (IdO), ein Im-Kanal-Gerät (complete in the canal, CIC), ein Taschengerät, ein Headset, einen Kopfhörer und/oder ein Implantat darstellen kann. Wiederum können auf diese Weise verbesserte Hörhilfegeräte realisiert werden, die gegenüber den von digitalen Telekommunikationssystemen erzeugten periodischen Störsignalen im Wesentlichen unempfindlich sind.According to a sixth embodiment, the device according to the invention or the associated method is not integrated into a system which generates the periodic interference signal, but is implemented as an external device. Such external devices can in particular represent so-called hearing aid devices, since they are usually used in the immediate vicinity of a respective mobile telecommunication terminal and thus are particularly exposed to the coupling of periodic interference signals described above. More specifically, the above-described interference signal suppression device having a direct or indirect application to the input signal is thus realized in a hearing aid device including, for example, a behind-the-ear device (BTE), an in-the-ear device (IDO) In-canal device (CIC), a hand-held device, a headset, a headphone and / or an implant. In turn In this way, improved hearing aid devices can be realized, which are essentially insensitive to the periodic interference signals generated by digital telecommunication systems.

Die Erfindung wurde vorstehend anhand von periodischen Störsignalen im GSM- und DECT-Telekommunikationssystem beschrieben. Sie ist jedoch nicht darauf beschränkt und umfasst in gleicher Weise periodische Störsignale, die durch andere drahtlose, drahtgebundene Telekommunikationssysteme oder sonstige Systeme erzeugt werden. In gleicher Weise ist die Erfindung nicht auf mobile Telekommunikationsendgeräte und Hörhilfegeräte beschränkt, sondern umfasst in gleicher Weise auch andere Geräte, die derartigen periodischen Störsignalen besonders ausgesetzt sind.The invention has been described above on the basis of periodic interference signals in the GSM and DECT telecommunication system. However, it is not limited thereto and equally includes periodic spurious signals generated by other wireless, wireline telecommunications systems or other systems. Similarly, the invention is not limited to mobile telecommunications terminals and hearing aids, but includes in the same way other devices that are particularly exposed to such periodic interference.

Claims

Method for suppressing periodic interference signals in an input signal which has been subjected to interference, having the steps:
a) a period length (T) of the essentially periodic interference signal (S) is made available;

b) the signal (S') which corresponds to the interference signal (S) is determined; and

c) the signal (S') which corresponds to the interference signal is subtracted from the input signal (E) which has been subjected to interference, in order to generate an input signal (E') on which interference suppression has been performed
characterized in that, in step b), a superposition signal is generated at a distance in time from the period length (T) of the interference signal (S) as a function of the period length (T) of the interference signal (S) by multiple superpositioning on the input signal (E), so that interference signals (S) located at the same place in the superposition signal are increasingly amplified and useful signals (N) are increasingly removed from the input signal (E), and subsequent scaling of the superposition signal is carried out.
Method according to Patent Claim 1, characterized in that the input signal (E) is buffered as a digitized signal over a plurality of period lengths.
Method according to Patent Claim 1 or 2, characterized in that, in step b), mean value formation is carried out over a predetermined or changing number of period lengths (T).
Method according to one of Patent Claims 1 to 3, characterized in that, in step b), the superpositioning on the input signal (E) is carried out with different weighting factors (a).
Method according to Patent Claim 4, characterized in that sliding mean value formation is carried out.
Method according to Patent Claim 4 or 5, characterized in that the weighting factors (a) are defined as a function of the input signals.
Method according to one of Patent Claims 1 to 6, characterized in that the scaling has a division.
Method according to one of Patent Claims 1 to 7, characterized in that, in step a), the period length (T) is determined from the input signal (E) which has been subjected to interference.
Method according to Patent Claim 8, characterized in that, in step a), an autocorrelation of a section of the input signal (E) which has been subjected to interference is carried out in order to determine maximum values, and the period length (T) is determined from a time interval between the maximum values.
Method according to one of Patent Claims 1 to 9, characterized in that the input signal constitutes an input signal (E) which has been directly subjected to interference, or an error signal (E(k)) which is dependent thereon.
Method according to Patent Claim 10, having the steps:
a signal analysis is carried out in order to output the error signal (E (k)) and associated coefficients (a_i) on the basis of a useful signal (x(k)) which has been subjected to interference; and a signal synthesis is carried out in order to recover a useful signal (x*(k)) on which interference suppression has been performed, on the basis of an error signal (E'(k)) on which interference suppression has been performed, and the coefficients (a_i).
Method according to Patent Claim 11, characterized in that during the signal analysis, FIR filtering and/or IIR filtering are carried out in order to output a predictive error signal (E(k)) and associated predictor coefficients (a_i) on the basis of a speech signal (x(k)), and during the signal synthesis, IIR filtering and/or FIR filtering are carried out in order to recover the useful signal (x*(k)) on which interference suppression has been performed, on the basis of a predictive error signal (E'(k)) on which interference suppression has been performed, and the predictor coefficients (a_i).
Method according to Patent Claim 11 or 12, characterized in that a linear prediction is carried out during the signal analysis.
Method according to Patent Claim 13, characterized in that the linear prediction constitutes a short-term prediction in a time range of 20 to 400 milliseconds.
Method according to one of Patent Claims 11 to 14, characterized in that during the signal analysis the coefficients (a_i) are determined by means of the Levinson-Durbin algorithm.
Method according to one of Patent Claims 1 to 15, characterized in that, in step c), the subtraction is carried out as a function of signal energy of the input signal (E) which has been subjected to interference and of the input signal (E') on which interference suppression has been performed.
Method according to one of Patent Claims 1 to 16, characterized in that it is carried out in a wirefree telecommunications terminal.
Method according to one of Patent Claims 1 to 17, characterized in that it is carried out in a hearing aid.
Method according to one of Patent Claims 1 to 18, characterized in that the periodic interference signal constitutes a GSM and/or DECT signal.
Method according to one of Patent Claims 1 to 19, characterized in that, in step b), the signal (S') which corresponds to the interference signal (S) is determined in a pause in speech in the input signal (E) which has been subjected to interference.
Method according to Patent Claim 20, characterized in that a pause in speech is detected by means of energy in a current period length (T) of the input signal (E).
Method according to one of Patent Claims 20 or 21, characterized in that a pause in speech is detected by means of a maximum value in a current period length (T) of the input signal (E).
Method according to one of Patent Claims 20 to 22, characterized in that a pause in speech is detected by means of a change in the input signal (E) in a current period length (T) in comparison with a preceding period length.
Method according to one of Patent Claims 20 to 23, characterized in that an input signal with reduced interference is used as the input signal (E).
Method according to one of claims 1 to 24, characterized in that, in order to carry out step c), there is recourse to earlier values of the signal (S') corresponding to the interference signal (S).
Device for suppressing periodic interference signals in an input signal which has been subjected to interference, having:
a period length-provision unit (1) for making available a period length (T) of the essentially periodic interference signal (S);

an interference signal-determining unit (2) for determining a signal (S') which corresponds to the interference signal; and

a subtraction unit (3) for subtracting the signal (S'), corresponding to the interference signal, from an input signal (E) which has been subjected to interference, and for generating an input signal (E') on which interference suppression has been performed, characterized in that the interference signal-determining unit (2) generates a superposition signal at a distance in time from the period length (T) of the interference signal (S) as a function of the period length (T) of the interference signal (S) by multiple superpositioning on the input signal (E), so that interference signals (S) located in the same place are increasingly amplified and useful signals (N) are increasingly removed from the input signals (E) which have been subjected to interference, and scaling of the superposition signal is carried out in order to determine the signal (S') which corresponds to the interference signal.
Device according to Patent Claim 26, characterized in that the interference signal-determining unit (2) has a buffer for buffering the input signal (E) as a digitized signal over a plurality of period lengths (T).
Device according to Patent Claim 26 or 27, characterized in that the interference signal-determining unit (2) carries out mean value formation over a predetermined or changing number of period lengths (T).
Device according to Patent Claims 26 to 28, characterized in that the interference signal-determining unit (2) has a sliding mean value formation unit with different weighting factors (a).
Device according to one of Patent Claims 26 to 29, characterized in that the scaling is carried out by a division unit in order to implement a ratio of the superpositioned input signals with respect to the number of superpositions.
Device according to one of Patent Claims 26 to 30, characterized by a signal analyser (SA) for outputting an error signal (E(k)) as an input signal and associated coefficients (a_i) on the basis of a useful signal (x (k)) which has been subjected to interference; and
a signal synthesizer (SS) for recovering a useful signal (x*(k)) on which interference suppression has been performed, on the basis of an error signal (E'(k)) on which interference suppression has been performed, and the coefficients (a_i).
Device according to Patent Claim 31, characterized in that the signal analyser (SA) has an FIR filter and/or IIR filter for outputting a predictive error signal (E(k)) and associated predictor coefficients (a_i) on the basis of a speech signal (x(k)), and the signal synthesizer (SS) has an IIR filter and/or FIR filter for recovering the useful signal (x*(k)) on which interference suppression has been performed, on the basis of a predictive error signal (E'(k)) on which interference suppression has been performed, and associated predictor coefficients (a_i).
Device according to Patent Claim 31 or 32, characterized in that the signal analyser (SA) has a linear predictor for carrying out a linear prediction.
Device according to Patent Claim 33, characterized in that the linear predictor (SA) carries out short-term prediction in a time range of 20 to 400 milliseconds.
Device according to one of Patent Claims 31 to 34, characterized in that the signal analyser (SA) determines the coefficients (a_i) by means of the Levinson-Durbin algorithm.
Device according to one of Patent Claims 31 to 35, characterized by an HP filter (4) for filtering the useful signal (x(k)) which has been subjected to interference suppression, and for improving the calculation of coefficients in the signal analyser (SA).
Device according to Patent Claims 36, characterized in that the HP filter (4) is a pre-emphasis filter.
Device according to one of Patent Claims 36 or 37, characterized by a low-pass filter (5) for filtering the useful signal (x*(k)) on which interference suppression has been performed, and for compensating the high-pass filter (4).
Device according to Patent Claim 38, characterized in that the low-pass filter has a de-emphasis filter.
Device according to one of Patent Claims 31 to 39, characterized by an interference signal pre-filter for reducing the periodic interference signal in the useful signal (x(k)).
Device according to one of Patent Claims 26 to 40, characterized in that the useful signal (x(k)) which has been subjected to interference is generated by an electret microphone.
Device according to one of Patent Claims 26 to 41, characterized in that it is formed in a wirefree telecommunications terminal.
Device according to one of Patent Claims 26 to 42, characterized in that it is formed in a hearing aid.
Device according to Patent Claim 43, characterized in that the hearing aid is a behind-the-ear device, an in-the-ear device, an in-the-canal device, a pocket device, a headset and/or an implant.
Device according to one of Patent Claims 26 to 44, characterized in that the periodic interference signal constitutes a GSM signal and/or DECT signal.
Device according to one of Patent Claims 26 to 45, characterized in that the periodic length-provision unit has a period length-determining unit (1) which, in order to determine signal maximum values, carries out an autocorrelation of a section of the input signal (E) which has been subjected to interference, and determines the period length (T) from a time interval between the signal maximum values.
Device according to one of Patent Claims 26 to 46, characterized in that it has a sensing device for a pause in speech in the input signal (E) which has been subjected to interference and which interacts with the interference signal-determining unit (2).
Device according to one of Patent Claims 26 to 46, characterized in that it has a memory for earlier values for the signal (S') which corresponds to the interference signal (S).