SE431280B - Signalbehandlingsanordning for att alstra en brusreducerad utgangssignal av tva tillforda signaler - Google Patents
Signalbehandlingsanordning for att alstra en brusreducerad utgangssignal av tva tillforda signalerInfo
- Publication number
- SE431280B SE431280B SE7804451A SE7804451A SE431280B SE 431280 B SE431280 B SE 431280B SE 7804451 A SE7804451 A SE 7804451A SE 7804451 A SE7804451 A SE 7804451A SE 431280 B SE431280 B SE 431280B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- signal
- signals
- output signal
- amplitude
- output
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/002—Devices for damping, suppressing, obstructing or conducting sound in acoustic devices
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/10—Applications
- G10K2210/105—Appliances, e.g. washing machines or dishwashers
- G10K2210/1053—Hi-fi, i.e. anything involving music, radios or loudspeakers
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/30—Means
- G10K2210/301—Computational
- G10K2210/3018—Correlators, e.g. convolvers or coherence calculators
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K2210/00—Details of active noise control [ANC] covered by G10K11/178 but not provided for in any of its subgroups
- G10K2210/50—Miscellaneous
- G10K2210/505—Echo cancellation, e.g. multipath-, ghost- or reverberation-cancellation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Complex Calculations (AREA)
- Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
- Interconnected Communication Systems, Intercoms, And Interphones (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
Description
20- 25 30 35 40 7so44s1-s 2 teras skillnaden mellan-distorsion till följd av tidiga ekon och distorsion till följd av sena ekon, och vissa metoder för att eliminera olika typer av distorsion. Vissa av de i denna artikel beskrivna metoderna och andra metoder som är relevanta med avse- ende på uppfinningen beskrives och diskuteras i det följande allt efter de använda principerna.
I amerikanska patentskriften 3 786 188 (15 jan 197%) beskrivs ett system för syntetisering av tal ur en reverberationssignal.
I detta system approximeras talarens talorgans överföringsfunktion fortlöpande ur reverberationssignalen, varvid en genljudande ex- citeringsfunktion alstras. Den genljudande exciteringsfunktionen analyseras för bestämning av vissa av talarens parametrar (exem- pelvis huruvida talaren frambringar tonande eller tonlöst ljud), och en ej genljudande talsignal syntetiseras ur de härledda para- metrarna. Denna syntes-metod medför ofrånkomlígen approximation av de härledda parametrarna, och dessa approximationer i kombina- tion med det ringa antalet parametrar medför att en viss del av ljudets naturtrogenhet går förlorad. 7 I artikeln "Signal Processing to Reduce Multipath Distortion in Small Rooms", The Journal of the Acoustics Society of America, vol H7, nr 6 (del I), 1970, sid 1475 ff, J.L. Flanagan et al, be- skrivs ett system för reducering av tidiga ekoeffekter genom kom- binering av signalerna från två eller flera mikrofoner för alst- ring av en enda utgångssignal. I enlighet med det beskrivna sys- temet filtreras utsignalen från var och en av mikrofonerna i ett antal bandpassfilter som släpper igenom till varandra gränsande frekvensomràden, och den mikrofon som tar emot den största medel- effekten i ett visst frekvensband väljs för att lämna bidrag i detta signalband till utsignalen. Benämningen "till varandra grän- sande band" betyder i detta sammanhang och inom denna del av tek- niken band som ej överlappar varandra. Denna metod är effektiv endast för att reducera tidiga ekon.
I amerikanska patentskriften 3 79% 766 (26 febr 1974) be- skriver Cox et al ett system där ett flertal mikrofoner används.
Signalförbättring åstadkommas genom att man utjämnar signalför- dröjningen i fortplantningsbanorna till de olika mikrofonerna, och den erforderliga fördröjningen för utjämning bestämmes me- delst tidsdomän-korrelationsteknik. Detta system arbetar i tids- domänen och tar ej hänsyn till olika fördröjningar i olika frek- vensband. 10 15 20 25 30 35 H0 7804451-8 I amerikanska patentskriften 3 662 108 (9 maj 1972, J.L.
Flanagan) beskrivs ett system i vilket man använder cepstrum-ana- lysatorer som påverkas av ett flertal mikrofoner. Genom summering av utsignalerna från analysatorerna kommer de delar av cepstrum- -signalerna som representerar den ej distorderade akustiska sig- nalen att vara koherenta, under det att de delar av cepstrum-sig- nalerna som representerar de flervägs-distorderade överförda sig- nalerna ej är koherenta. Selektiv klippning av de summerade cep- strumsignalerna eliminerar distorsionskomponenterna, och invers transformering av de summerade och klippta cepstrum-signalerna ger en kopia av den ursprungliga, med ekon ej behäftade signalen. Även i detta system är det endast de tidiga ekona som korrigeras.
Slutligen beskriver J.L. Flanagan i amerikanska patentskrif- ten 3 H40 350 (22 april 1969) ett system för reducering av den av ekon förorsakade försämringen av signaler med användning av ett flertal mikrofoner, varvid var och en av mikrofonerna är kopp- lad till en fas-vokoder. Fas-vokodern alstrar för varje mikrofon ett par smalbandiga signaler i vart och ett av ett flertal till varandra direkt anslutande smala analyseringsband, varvid den ena signalen representerar beloppet av korttids-fouriertransformen och den andra signalen representerar fasvinkelderivatan för kort- tids-fouriertransformen. Av nämnda flertal fas-vokodersignaler bildas medelvärdet för alstring av sammansatta amplitud- och fas- signaler, och de sammansatta styrsignalerna för nämnda flertal fas-vokoderapparater användes för syntetísering av en kopia av den ekofria akustiska signalen. Även i detta fall korrigeras ute- slutande de tidiga ekona.
Vid samtliga ovan beskrivna metoder sker behandlingen av tidiga ekon och sena ekon var för sig, varvid den övervägande delen av systemen har till uppgift att i huvudsak avlägsna de 'tidiga ekona.
Enligt uppfinningen åstadkommes ett signalbehandlingssystem som innehåller korrelatororgan som matas med en första och en andra tillförd signal, lämpligen härrörande från var sin av två rumsligt åtskilda mikrofoner för att avge en utsignal som beror av frekvenskorrelationen dem emellan och för att alstra en ut- gângssignal vars amplitud styres i beroende av nämnda korrelation.
På detta sätt kan utsignalens amplitud styras proportionellt så att amplituden ifråga reduceras där ringa eller ingen frek- venskorrelation föreligger mellan den första och den andra av de 10 15 20 25 30 35 40 7&04451-8 tillförda signalerna, varigenom man reducerar inverkan av "sena ekon". 7 Vid genomförande av uppfinningen kan man anordna kombine- ringsorgan för att kombinera nämnda första och andra tillförda signaler, och utsignalen härledes ur den kombinerade signalen, varvid kombineringsorganet företrädesvis kommer att kombinera nämnda första och andra tillförda signaler i enlighet med en sam- -fas- och adderingsprocess, varigenom inverkan av "tidiga ekon" kan reduceras.
En utföringsform av uppfinningen kan vara så utförd att kor- ' relationsorganet innefattar spektrumanalysorgan som matas av var och en av nämnda första och andra tillförda signaler samt proces- sororgan till vilka utsignalerna från spektrumanalysatorerna tillförs för alstring av utsignalen, varvid processororganen lämpligen är anordnade att åstadkomma att den första tillförda signalen fördröjes i förhållande till den andra tillförda signa- len i beroende av frekvenskorrelationen dem emellan, varjämte adderíngsorgan är anordnade för att addera den fördröjda signa- len till den andra tillförda signalen för att åstadkomma en sam- -fasad och adderad signal, och processororganet dessutom är an- ordnat att alstra en amplitudbestämningssignal som beror på frek- venskorrelationen mellan den första och den andra tillförda sig- nalen och matas med den sam-fasade och adderade signalen för galstring av utgångssignalen. 7 Anordningen kan med fördel vara sådan, att frekvenssepare- ringsorgan förefinns, vilka matas med nämnda första och andra tillförda signaler för'att uppdela respektive signaler i ett flertal frekvensband, varjämte korrelatororgan är anordnade för Katt utföra frekvenskorrelationsbestämning mellan motsvarande frekvensband för den första och den andra av de tillförda signa- lerna, varvid nämnda frekvenssepareringsorgan lämpligen har for- men av ett för-processororgan som är anordnat uppdela var och en av nämnda första och andra tillförda signaler i ett flertal varandra överlappande frekvensband. Ånordningen kan vara sådan att ett samplingsorgan.förefinns, >vilket matas med var och en av nämnda första och andra tillförda signaler för alstring av samplade signaler som tillföres till vart och ett' av för-processororganen, varjämte spektrumanalysa- torn som är anordnad att matas med nämnda första och andra till- förda signaler lämpligen har formen av ett fourier-transforma- 10 15 20 25 30 35 H0 7ao44s1-8 tionsorgan som matas av utsignalen från respektive för-processor- organ.
A Utsignalerna från fourier-transformationsorganen kan tillfö- ras till processororganet som är anordnat att bestämma frekvens- korrelationen mellan motsvarande frekvensband av den första och den andra tillförda signalen och att avge en fasfördröjningssig- nal och en amplitudbestämningssignal för vart och ett av nämnda motsvarandeuband.
Multipliceringsorgan kan lämpligen vara anordnade till vil- ka den fourier-transformerade signalen motsvarande den första tillförda signalen och fasfördröjningssignalen tillföres för alstring av en fördröjd signal som i adderingsorganet adderas till den fourier-transformerade signalen motsvarande den andra tillförda signalen för alstring av den sam-fasade och adderade signalen, varjämte ytterligare multipliceringsorgan kan vara an- ordnade till vilka den sam-fasade och adderade signalen och amp- litudbestämningssignalen tillföres för alstring av utsignalen.
Med fördel kan ytterligare fourier-transformeringsorgan va- ra anordnade vilka matas med utsignalen från det ytterligare mul- tipliceringsorganet, varjämte signalsyntetiseringsorgan kan vara anordnade, vilka matas med utsignalen från nämnda ytterligare fourier-transformeringsorgan för alstring av utsignalen.
Ett arrangemang kan vara så anordnat att signalsyntetise- ringsorganet innefattar dels adderingsorgan till vilket utsigna- len från nämnda ytterligare fourier-transformeringsorgan är till- fört, dels ett minnesorgan som matas med utsignalen från adde- ringsorganet och som är anordnat att alstra en ytterligare in- signal till detta, dels ett ytterligare minnesorgan som matas med utsignalen från adderingsorganet, dels digital/analog-omvand- lingsorgan till vilket utsignalen från nämnda ytterligare minnes- organ är tillfört, och dels lågpassfilterorgan för attfiltrera utsignalen från digital/analog-omvandlingsorganet för alstring av utsignalen.
Lämpligen har fourier-transformeringsorganet och/eller det ytterligare fourier-transformeringsorganet formen av en snabb- -fourier-transformeringsmodul för alstring av diskreta fourier- -transformer.
I ett arrangemang kan anordníngen vara sådan att nämnda processor innefattar multipliceringsorgan för att med varandra multiplicera de båda till detsamma tillförda ingångssignalerna, 10 15 '20 25 _30 35' H0 7304451-s ett_beloppkvadreringsorgan som matas med den multiplicerade sig- nalen samt kvadratrotbestämningsorgan som matas med utsignalen från kvadreringsorganet, divideringsorgan till vilket tillföres den multiplicerade utsignalen och utsignalen från kvadratrotbe- stämningsorganet för alstring av fasfördröjningssignalen, var- jämte processorn kan innefatta multipliceringsorgan för att med varandra multiplicera de till detsamma tillförda ingångssignaler- na, medelvärdesbildande organ som matas med den multiplicerade utsignalen, beloppkvadreringsorgan som matas med utsignalen från det medelvärdesbildande organet samt kvadratrotbestämningsorgan som matas med utsignalen från kvadratrotbestämningsorganet, var- jämte beloppkvadreringsorgan är anordnade vilka matas med res- pektive ingångssignaler till processorn, varvid utsígnalerna från nämnda ytterligare beloppkvadreringsorgan är underkastade medel- värdesbildning och kombineras i adderingsorgan, varjämte utsigna- len från adderingsorganet och utsignalen från kvadratrotbestäm- ningsorganet är tillförda till divideringsorgan som avger ampli- tudbestämningssignalen.
Lämpligen består nämnda multipliceringsorgan i processorn av ett enda multipliceringsorgan. I V ' 'I ett annat arrangemang för genomförande av-uppfinningen »innefattar ett signalbehandlingssystem dels organ föratt ta emot en första tillförd signal x(t) som härrör från en första mikrofon och en andra tillförd signal y(t) som härrör från en andra mikro- fon som befinner sig på rumsligt avstånd från den första mikro- fonen; dels samplingsorgan för att sampla nämnda signaler x(t) och y(t) med intervall-lika med D sekunder för att bilda samplade signaler x(nD) resp. y(nD) där n är en löpande variabel; dels organ för att transformera successiva och överlappande fasta längdsekvénser av nämnda signaler x(nD) och y(nD) till frekvens- domänen för att bilda signaler X(mF, kT) resp. Y(mF, kT); dels frekvenskorrelatororgan som matas med nämnda signaler X(mF, kT) och Y(mF, kT) för genomförande av frekvenskorrelation dem emel- lan; dels kombineringsorgan för att under styrning från nämnda frekvenskorreleringsorgan kombinera nämnda signaler X(mF, kT) och Y(mF, kT) för bildande av en sam-fasad och adderad signal; dels amplitudmodifieringsorgan för att under styrning av nämnda frekvenskorreleringsorgan styra amplituden för den sam-fasade och adderade signalen för att bilda en amplitudmodifierad signal; och dels organ för att omvandla nämnda amplitudmodifierade sig- 10 15 20 25 30 35 7804451-8 nal till en tidssamplad utsignalsekvens.
I ett dylikt arrangemang kan nämnda signaler X(mP, kT) och Y(mF, kT) kombineras under styrning från en fördröjningsbestäm- mande signal A(mF, kT) som avges av frekvenskorreleringsorganet, varvid kombineringsorganet lämpligen alstrar funktionen Y(mP, KT) + A(mF, KT)X(mF, kT), varvid amplítudmodífieríngsorganet lämpli- gen modifierar amplituden för nämnda sam-fasade och adderade sig- nal under styrning av en amplitudbestämmande signal som avges av frekvenskorreleríngsorganet för att bilda nämnda amplitudmodifie- rade signal i enlighet med funktionen YhnF, kT) + A(mF, kT)x(mF, när) G(mF, kT).
Lämpligen är nämnda fördröjningsbestämmande faktor A(mP, kT) en "fasor" som alternativt kan uttryckas med exp (rxyhxbfl eller exp i [g1RXy(mF, KTÜ , där F är fourier-transformen, rxy är korskorrelationsfunktionen, och Rxy är kors-spektrum-funktio- nen eller en fasor som kan uttryckas genom Rxy(mF, kT)/ |RXy(mF, kT)] , där Rxy är korsspektrumfunktionen, eller genom x" Lämpligen kan den amplitudbestämmande signalen G(mF, KT) uttryckas med hzxynnr, kT>\ / fxxxnnr, kr) + Ryymr, kT)] , eller med XX* (mf, kfrmmr, kT>| / fixnnr, kmïz + \Y (mr, rr) | 2.] En som exempel vald utföringsform av uppfinningen skall i det följande beskrivas i anslutning till bifogade ritning med fig. 1-3, där fig. 1 visar ett typiskt ekobehäftat rum med en ljudkälla och två mottagande mikrofoner. Pig. 2 är ett block- schema över en utföringsform av en anordning i enlighet med prin- ciperna för uppfinningen, och fig. 3 är ett blockschema över en typisk processor 25 ingående i anordningen enligt fig. 2. V Pig. 1 visar en ljudkälla 10 i ett ekobehäftat rum 15 i vilket finns två rumsligt åtskilda mikrofoner 11 och 12. De ljud som när de båda mikrofonerna från ljudkällan 11 kommer att vara olika till följd av mikrofonernas olika avstånd från ljudkällan och från de olika reflektorerna i rummet. Enligt ett annat be- traktelsesätt skiljer sig mikrofonernas uïsignaler x(t) och y(t) från ljudsignalen och från varandra på grund av att de olika 10 15 -20 25 30 35 i7afl44s1-s fortplantningsvägarna verkar som filter som matas med ljudet.
Matematiskt kan signalerna x(t) och y(t) uttryckas som ut) _ 111m* sm <1) och, va) = ngar* sm s (2) där s(t) är ljudkällans 10 signal och där symbolen "*" anger kon- volutionsoperationen, h1(t) är pulssvaret för signalvägen mellan källan 10 och mikrofonen 11, och hz är pulssvaret för_signalvä- gen mellan källan 10 och mikrofonen 12.
Ehuru funktionerna x(t) och y(t) varierar från det ena rum- 'met till det andra, har det visat sig att pulssvaret h(t) kan in- delas i en "tidigt eko"-del e(t) och en "sent eko"-del l(t). Dessa delar "tidigt eko" och "sent eko" kan uppfattas av örat, men en exakt matematisk gränsdragning som anger var den ena slutar och den andra börjar har ännu ej framkommit. Man har emellertid fun- nit att den tidiga ekodelen motsvarar signaler som uppvisar god korrelation med varandra, under det att den sena ekodelen motsva- rar signaler som uppvisar ganska ringa korrelation med varandra.
Med "god korrelatinn“ menas att signalerna x(t) och y(t) i stort sett har samma vågform, men att den ena vågformen är tidsförskju- ten i förhållande till den andra. När signalerna uppvisar god korrelation är sålunda värdet av korskorrelationsfunktionen rXy(r) väl över noll för ett visst värde på r.
En anordning enligt uppfinningen behandlar signalerna X(t) och y(t) i en utföringsform genom att signalerna ifråga_separe- ras i frekvensband och genom att varje motsvarande signalbandpar behandlas oberoende av de övriga. Banden ifråga är i själva ver- ket sâ smala att anordningen bdrflmüar' signalerna x(t) och y(t) i frekvensdomänen. Tidiga och sena ekosignaler särskiljes genom an- vändning av den ovan beskrivna grundläggande korskorrelations- skillnaden mellan ekosignalerna, och ekon (genljud eller reverbe- rationer) elimineras genom att man utjämnar de tidiga ekosigna- lerna genom en sam-fasnings- och adderingsoperation och genom att dämpa de sena ekosignalerna. 7 Följande analys visar hurde olika delarna av h(t) bidrar ”till signalens spektrum.och hur lämpligt avpassade operationer i- frekvensdomänen kan användas för att reducera inverkan av sena ekon.
Genomförande av en fourier-transformation på signalerna x(t) 10 15 20 25 30 35 7sø44s1-8 och y(t) ger som resultat XW; = [Elm + Límn] sm» (a) och vw» = Kazuma + Lzuw] sun), (u) där Eiun) och Lí(uD är transformerna av ei(t) resp. li(t).
Ekvationerna (3) och (H) kan skrivas om så att de får följande form xm/mw) = prïuu) \ expuejaun + L1 cs) sann/suv) = |t2 I expuezcan + Lzuu), (e) där Q§M)od1N Gzflu) är fasvinkelspektra som är förknippade med de tidigare eköna. Symbolerna| lbetecknar beloppet av de komplexa uttryck som befinner sig mellan desamma.
Om man tillämpar en all-pass-funktion av formen exp (i62(uö - i91(uD) på signalen X(uÛ och adderar resultatet till signalen Y(MÖ så får man den sam~fasade och adderade signalen u = s fi<|sí| + 155m] exp > + Lian exp ueQa-n - ieímn) + 1,2] . (v) Av ekvationen 7 ser man att de tidiga ekona adderas i fas, under det att de sena ekona adderas slumpmässigt, beroende på fasvinklarna för L1CU), L2(aD och vinkeln § 6260)-61(uÖ. Givet- vis medför detta effektiv dämpning av de sena ekona i jämförelse med de tidiga ekona och reducerar de tidigare ekona i förhållande till medelvärdet med 3 dB.
Sena ekon dämpas än mer genom att signalen Utuâ får passera ' igenom ett förstärkarsteg Güá), där ej korrelerade signaler däm- I detta förstärkarsteg styr en funktion som hänför sig till exempelvis korskorrelationsfunktionen, förstärkníngen pas. sena ekon; i frekvensband.
I enlighet med principerna för uppfinningen reduceras sålun- da rumsekon och andra okorrelerade signaler genom tillämpning av ekvationen šm» = iiy + Acwnuuio] G m» på spektra X(u3 och Yßu), där Aßßå är allpass-funktionen och Güà) är förstärkningsfunktionen. Båda dessa funktioner kommer närmare att beskrivas i det följande.
I den ovan angivna analysen impliceras en ”gömd” parameter.
Denna parameter är tiden. 10 15 20 7394451-8 ' M 10 Transformerna XQU) och Yüd) enligt ekvationerna (3) och (4) är användbara endast som representationer för spektra i signaler- na x(t) och y(t) vid vissa tidsintervall. Man bör därför ej be- trakta transformerna av själva funktionerna utan av funktionerna x(t) och y(t) multiplicerade med en fönsterfunktion w(t) %om är noll överallt utom inom ett definierat intervall. När detta föns- ter väljs så att det verkar som ett lågpassfilter begränsar det det av transformen upptagna frekvensintervallet för signalerna, vilket möjliggör sampling såväl i tidsdomänen som i frekvensdo- mänen. Ett dylikt fönster som är användbart i anslutning till upp- finningen är Hamming-fönstret, vilket är definierat såsom w(nD) = 0,51» + 0,46 cosQmD/L) för -L/2_( n_(_L/2 = 0 i övrigt (9) Värdet på L beror på avståndet mellan mikrofonerna 11 och 12.
Vid användning av det ovanstående uttrycket för "fönstret" blir transformen för signalen x(t) samplad med intervallen D sekunder: N-1 X(mF) = X n=O där F är frekvenssampelavståndet som är givet av uttrycket ZWVDN, och i har sin konventionella betydelse. För att välja x(nD) w(nD)e inmDF, (10) en annan sekvens i den samplade signalen x(nD), exempelvis en sekvens som är förskjuten kT sekunder från den föregående sekven- 'sen, behöver man endast förskjuta fönstret w(nD) kT sekunder.
Spektrumsignalen X(mF), som är nycklad till det förskjutna fönst- ret, kan definieras med N-1 . xtmzxkfs) = 2-3 w elnmn? (11) ,- nzo. eller xmnkur) = 3 [woun-kmxuunfl , (12) där Fi 1 betyder den diskreta fourier-transformen för uttrycket inom hakparenteserna. 7 Som ovan nämnts måste funktionen AGA) eller A(mF, kT) ha all-pass-karaktär och måste hänflïe.sig till fasskillnaden mellan de korrelerade delarna i fönster-signalerna x(t) och y(t). Sålun- da måste A(mF, kT) hänföra sig till vinkeln för korskorrelations- funktionen för fönstersignalerna transformerade till frekvensdo- mänen och kan alternativt men ekvivalent definieras enligt föl- 7304451-e 11 jande: Aonmkm) exp 11:13. [rxåßnnfl] . exp iLZ R X_Y(mF,1 E Er (nDfl | äcrxy (ÜÜÜ, Rxyüfzbflkm) (13) Iflxycflmkml xëünlnkw) Y(mF,kT>~ x(mr,1 Termen rXy(t) är i detta sammanhang korskorrelationsfunktio~ nen för fönster-signalerna x(t) och y(t). Pâ motsvarande sätt är Rxy(uÛ transformen av rXy(t) eller kors-spektret för fönštersig- nalerna x(t) och y(t). Sålunda är RXy(mF, kT) lika med X (mP, kT) 5 Y(mF, kT), där X (mF, kT) är komplexa konjugatkvantiteten till xcnv, kr). i Funktionen G(mF, kT) kan vara direkt proportionell mot kors- -spektrum~funktionen. Den bör vara oberoende av den absoluta ef- fekt som innehålles i signalerna x(t) och y(t) och den bör vara 10 glättad för erhållande av ett medelvärde för kors-spektret av fönstersignalerna x(t) och y(t). Funktionen G(mP, kT) kan sålunda lämpligen definieras såsom RXy(mF,kT) G(mF,kT> = H4) Rxx (man) + Ryy(m1=f,1 eller också kan den ekvivalent uttryckas såsom \X*(mF,1 sommar) = \x\2 + lïsmmnkfrflz' där strecket anger ett löpande medelvärde som exempelvis kan 15 anta formen 110 15 20 25- 38 35 7804451-8 12 (16) Rxy(mP,kT) =a-;RXy(m1=,<1<-1)T> + Rxycnnkirï i där fx är mindre än ett. Funktionen G(mF, kT) kan givetvis anta alternativ form, så länge den förblir en funktion av mede1-kors- -korrelationsfunktionen.
Ett_studium av ekvationen 1% ger vid handen att funktionen G(mF, kT) är reell och är proportionell mot korskorrelationsfunk- tionen. När signalerna x(t) och y(t) uppvisar god inbördes korre- lation är storleken av §;_ lika med ägg och §;_, och G(mP, kT) antar värdet 0,5. När x(t) och y(t) ej uppvisar korrelation, har RX ,slumpmässig fas. Som resultat av medelvärdesbildningen är Éšš nära noll, och följaktligen är G(mF, kT) nära noll. _ Pig. 2 visar ett allmänt blockschema över signalprocessorn 20 i ekoreduceringssystemet enligt fig. 1, som utnyttjar princi- perna för uppfinningen. I fig. 2 alstrar mikrofonerna 11 och 12 signalerna x(t) resp. y(t). Dessa signaler samplas och omvandlas till digital form i omkopplarna 31 resp. 32, varvid de samplade sekvenserna x(nD) och y(nD) bildas. För âstadkommande av de över- lappande fönster-sekvenserna x(nD)w(nD-kT), där T-(L och L är fönsterbredden, är för-processorerna 21 och 22 anslutna till om- kopplarna 31 och 32. Förprocessorn 21, som kan vara utförd på identiskt samma sätt som förprocessorn 22, innefattar ett sig- L/ nalsampelminne för att lagra den senaste sekvensen av L+T samp- ler av x(nD), ett antal konventionella minnesadresseringsräknare föratt överföra signalsampler till och från minnet, samt organ för att multiplicera utgångssignalsamplerna i signalsampelminnet med lämpliga koefficienter för fönster-funktionen. Koefficien- terna erhålles från ett uteslutande för läsning anordnat minne ("ROM") vilket adresseras medelst minnesadresseringsräknare.
Minnesadresseringsräknarna indelar minnet i sektioner om vardera 'T områden. Medan minnet läser signalsamplerna från adresserna b t.o.m. b+L och erhåller ROM-koefficienter från adresserna 0 t.o.m.
L-1, laddas adresserna L t.o.m. L+T med nya data; Vid nästa ut- signalserie, som alstras av förprocessorn 21, åstadkommes access till signalsampelminnets adresser b+T t.o.m. b+T+L. De läs- och skrivräknare som adresserar minnet arbetar med samma modul, vil- ken givetvis ej får vara större än signalsampelminnets storlek.
Den ovan beskrivna metodiken för indelning av ett minne och för samtidig utläsning från och inskrivning i minnet är välkänd.
Den är exempelvis beskriven av F.W. Thies i amerikanska patent- 10 15 20 25 30 H0 7804451-8 13 Skriften 3 731 28H,.utfärdad 1 maj 1973.
För styrning av signalbehandlingen i signalprocessorn 20 och närmare bestämt för att styra startögonblicken för de olika opera- tionerna i processorns olika delar innefattar signalprocessorn 20 ett styrorgan 40 som styr samplarna 31 och 32, startar de olika räknarna i för-processorerna 21 och 22 och startar signalbehand- lingen i elementen 23, 2B, 25, 29 och 30, vilka samtliga närmare kommer att beskrivas i det följande.
Utsignalsekvenserna från för-processorerna 21 och 22 tillfö- res till respektive snabb-fourier-transform-processorer (FPT) 23 och 24. Utsignalsekvenserna från FFT-processorerna 23 och 2U tillföres till processorn 25 för alstring av fas- eller fördröj- ningsfaktorn A)mP, kT) och den förstärknings- eller amplitudbe- stämmande faktorn G(mF, kT). 7FFT-processorerna 23 och 24 kan vara konventionella FPT-pro- cessorer och kan vara utförda exempelvis i enlighet med vad som beskrives i amerikanska patentskriften 3 267 296 (7 nov 1972, P.S. Puss). Utgângssekvenserna från FFT-processorerna 23 och 2H utgöres av frekvenssamplerna X(mF, kT) besp. Y(mF, kT), i enlig- het med definitionen i ekvationen 12.
En kort redogörelse för vissa egenskaper hos diskreta fourier- -transformer (DFT), alstrade av FFT-processorerna 23 och 24 torde här vara på sin plats. Matematiskt omvandlar DFT en uppsättning om N komplexa punkter i en första domän (exempelvis tid) till en motsvarande uppsättning om N komplexa punkter i en andra domän (exempelvis frekvens). Ofta har samplerna i den första domänen endast reella delar. När dylika sampelpunkter transformeras, upp- träder utsignalsamplerna i den andra domänen i komplexa konjugat- par. Sålunda transformeras N reella punkter i den första domänen till L/2 signifikanta komplexa punkter i den andra domänen, och för att man skall få N signifikanta komplexa punkter på utgången (i den andra domänen) måste antalet ingångssampler (i den första domänen) fördubblas. Detta kan åstadkommas genom att man dubble- rar samplingstakten eller, alternativt, att ingångssamplerna ut- ökas med lämpligt antal sampler vilkas värde är noll.
I enlighet med ovanstående diskussion har de till FFT-pro- cessorerna 23 och 2H tillförda ingångssekvenserna en längd av 2L punkter och innehåller L/2 noll-punkter åtföljda av L data- punkter och slutligen ätföljda av L/2 ytterligare noll-punkter.
Utgångssamplerna från FFT-processorn 23 är frekvens-samplerna 10 20 25 30 35 40 14 78Ûe451-8 - X(mF, kTà. Dessa sampler.mnltipliceras med tillämpliga element av multiplikationsfaktorn A(mF, kT) i multipliceringsorganet 26..
Multiplikationsfaktorn A(mF, kT) mottages i multiplioeringsorga- net 26 från processorn 25. Multipliceringsorganet 26 är en kon- ventionell multiplicerare av liknande konstruktion som de multi- pliceringsorgan vilka används i FFT-processorerna 23 och 24.
Utgângssamplerna från multipliceringsorganet 26 adderas till utgångssamplerna från PFT-processorn 2H i adderaren 27. De summe- rade utgångssignalerna från adderaren 27 multipliceras i multi- pliceringsorganet 28 med multiplikationsfaktorn G(mF, kT) som även alstras i processorn 25. Utgângssamplerna från multiplice- ringsorganet 28 representerar spektrumsignalen šüwö i ekvationen8.
För alstring av en tidssignal motsvarande spektrumsignalen i multipliceraren 28 måste en invers DFT-process äga rum. I kon- sekvens härmed är PFT-processorn 29 (som kan vara på identiskt samma sätt som PFT-processorn 23) till multipliceringsorganet 28 för alstring av uppsättningar utgångssampler, varvid varje upp- sättning representerar ett tidssegment. Varje tidssegment förskju- tes kT sampler från det närmast föregående tidssegementet, på sam- ma sätt som tidssegmenten till FFT-processorerna 23 och 24 är för- skjutna kT sampler.
För alstring av en enda utgàngssekvens av tidssamplerna i de olika sekvenser som uppträder på utgången hos EFT-processorn 29, kan på varandra följande sekvenser på lämpligt sätt bildas medelvärden av eller helt enkelt adderas. Detta innebär att en, utgângssampel S(nD) i ett segment kan adderas till sampeln S(nD-kT) i det nästföljande segmentet och till sampeln S(nD-2kT) i det därefter följande segmentet och så vidare. Denna addition,' omvandling till analog variabel och lågpassfiltrering som erford- ras för omvandling av en samplad sekvens till en kontinuerlig signal genomföras i syntetiseringsblocket 30, vilket är kopplat till FFT-processorn 29. * Syntetiseringsblocket 30 innefattar ett minne 33, en adde- rare 3ü som är anordnad att reagera för signaler från FFT-proces- sorn 29 och från minnet 33 för att avge insignaler till minnet 33, ett minne 35 med T minnesområden vilket är anordnat att på- verkas av adderaren 34, en D/A-omvandlare 36 som reagerar för signaler från minnet 35 samt ett analogt lågpassfilter 37. Min- net 33 har L minnesområden eller -platser och är anordnat så att i varje ögonblick (i ekvationerna betecknat med kT) de föregående 10 15 20 25 30 7a04451-a 15 partialsummorna finns kvar i minnet. På varje minnesplats finns sålunda summan š(uD,kT)_+ š(uD+T,(k-1)T) + š(uD+2T,(k-2)T) _.. (17) vilken har lika många termer som heltalsdelen av L/T. För varje uppsättning utgångssampler från FFT-processorn 29 beräknas en ny uppsättning partialsummor och lagras i minnet 33 genom vederbör- lig addering av de lagrade partialsummorna och de just anlända samplerna. Matematiskt kan detta uttryckas som É(uD,(k+1)T) = S(uD+T,kT) + š(uD,(k+1)T) (18) där summan Z(uD(k+1)T) är den nya summan som skall lagras på É(uD+T,kT) är den gamla summan som befinner sig på platsen u+T och š(uD).
Vid varje ny partialsummaberäkning är de första T beräknade par- platsen u, š(uD,(k+1)T) är den nyanlända samplen tialsummorna de slutliga summorna och dessa grindas därför och lagras i minnet 35. Minnet 35 fördröjer vederbörligen kaskaden om T summor och avger med jämna intervall sampler till D/A-om- vandlaren 36. De omvandlade analog-samplerna tillföres till ett lágpassfilter 37 och därigenom alstras den önskade ekofria sig- nalen š(t).
Som ovan nämnts avger processorn 25 signalerna A(mE, kT) och G(mF, kT) och den kan förverkligas pâ ett flertal sätt bero- ende på den form av ekvationerna 13 och 14 som realiseras. Fig.3 visar ett blockschema för processorn 25, där faktorn A(mF, kT) erhålles genom utvärdering av ekvationen Annina) = x”'”/ llšlïml-gkwnfoniykifl (19) och där faktorn G(mF,kT) erhålles genom utvärdering av ekvation15.
För alstring av signalen enligt ekvation 19 tillföres spekt- rumsignalerna X(mF, kT) och Y§mP,kT) till multípliceraren 251 i fig. 3, där produktsignalen X (mF, kT)Y(mF, kT) alstras. Termen X (mF, kT) är komplexa konjugatkvantiteten till X(mF, kT) och den -önskade produkten kan därför alstras på konventionellt sätt genom en kartesiska koordinater multiplicerande anordning som är utförd på liknande sätt som multiplicerarna i FFT-processorerna 23 och 24; Utsignalen från multípliceraren tillföres till en beloppkvad- reringskrets 252, vilken alstrar signalen \X*(mF, kT)Y(mF, kT)l2.
Denna utsignal tillföres till kvadratrotbestämningskretsen 253, och utsignalen från kretsen 253 tillföres till divisionskretsen - 10 15 20 25 30 35 78D4451~8 ~ 16 25fi. Utsignalen från multipliceraren 251 tillföres även till divisionskretsen 254. Kretsen 254 är anordnad att alstra den önskade signalen x*(mr, kT>YY enlighet med-vad som anges i ekvation 19.
För alstring av funktionen G(mF, kT) kopplas de till proces- sorn 25 tillförda signalerna X(mF, kT) och Y(mF; kT)_till belopp-' kvadreringskretsarna 255, resp. 256, varifrån man får signalerna ix(mP,~kT)I2 och |Y värdesbildningskretsarna 257 resp. 258 (vilka är anslutna till kretsarna 255 resp. 256), och de erhållna medelvärde-signalerna summeras i adderaren 259. Utsignalen från adderaren 259 motsvarar termen \X(mF, kT)\2 + \Y(mF, kT)l2 i ekvation 15.
' Den korskorrelationssignal X*(mF, kT)Y(mF, kT) som alstras av multipliceraren 251 underkastas medelvärdesbildning i kretsen 261, och storleken av det bildade medelvärdet erhålles medelst en beloppskrets som innehåller beloppkvadreringskretsen 262 ansluten till utgången hos kretsen 261 och en kvadratrotbestämningskrets 263 som'är kopplad till kretsens 262 utgång. Utsignalen från kret- sen 263 motsvarar termen \x# _För att slutligen erhålla termen B(mF, kT), tíllföres utsig- nalerna från kretsarna 263 och 259 till divideringskretsen 260 och arrangeras för alstring av den önskade kvotsignalen enligt ekvation 15.
Beloppkvadreringskretsarna 252, 255, 256 och 262 kan vara utförda på identiskt samma sätt och kan helt enkelt innefatta en multiplicerare.av exakt samma slag som multipliceraren 251 för utvärdering av produktsignalerna P(mF, kT)P*(mF, kT) där P(mF, kT) representerar den speciella ingångssignalen till multipliceraren.
Kvadratrotbestämningskretsarna 253 och 263 förverkligas lämpligen medelst en uppslagstabell i form av ett uteslutande för läsning utfört minne (ROM-minne). Alternativt kan ett D/Ae och A/D-omvandlarpar användas tillsammans med en analog kvadratrot- bestämningskrets. En sådan krets är beskriven i amerikanska pa- tentskriften 3 987 366, 19 okt 1976, Redman). Alternativt kan man använda någon av ett flertal andra kvadratrotbestämningsmetoder.
Divisionskretsarna 25U och 260 kan likaledes med stor fördel åstadkommas medelst en uppslagstabell i form av ett ROM-minne.
I en dylik utföringsform.är adressen till minnet divisor och 10 15 20 25 30 35 7eø44s1~s 17 dividend-signalerna-sammankedjade för att bilda ett enda adress- fält, och minnets utsignal är den önskade kvoten. En sådan divi- deringskrets har med framgång använts i den apparat som är be- skriven av H:T. Brendzel i amerikanska patentskriften 3 855 423, utfärdad den 17 dec 1974.
De medelvärdesbildande kretsarna 257, 258, 256 slutligen, vilka realiserar ekvationen 16, åstadkommes bekvämast genom att man lagrar det löpande medelvärdet i en ackumulator, adderar bråk- delen ÛC av det ackumulerade innehållet till ström-ingångssigna- len för att bilda ett nytt löpande medelvärde och genom att lagra det alstrade nya medelvärdet i ackumulatorn. Dylika medelvärden är välkända för en fackman och är beskrivna exempelvis av P.Hirsch i amerikanska patentskrifterna 3 717 812 (20 febr 1973) och S 821 H82 (28 juni 1974).
I Det bör observeras att den utföringsform av uppfinningen som ovan beskrivits i anslutning till figurerna 2 och 3 på bifogade ritning endast utgör ett belysande exempel. Många varianter kan åstadkommas utan att uppfinningstanken eller ramen för uppfinning- en frângås. I den som exempel beskrivna utföringsformen har sättet att reducera inverkan av "sena ekon" beskrivits som en teknik vid vilken man använder en sam-fas-adderingsteknik för reducering av inverkan av "tidiga ekon". Ehuru dessa två typer av tillvägagångs- sätt lätt kombineras vid användning av en signalprocessor av den beskrivna typen, bör det observeras att tillvägagångssättet för reducering av inverkan av sena ekon i princip kan användas i kom- bination med andra metoder för reducering av de tidiga ekona, av vilka metoder en del har nämnts i det föregående. Vidare har i den beskrivna utföringsformen utsignalen alstrats genom att man på lämpligt sätt har behandlat och kombinerat de två mikrofonsig- nalerna. Det kan emellertid förutses att ehuru två sådana signa- ler erhålles för signalbehandlingsändamål, kan det vara fördel- aktigt i vissa anordningar att alstra utsignalen ur den ena eller den andra av mikrofonsignalerna utan att dessa verkligen kombine- ras. Det kan även förutses att ett flertal andra korrelationsme- toder än FFT-analys-behandling kan användas.
Claims (1)
1. _ Patentkrav 1. Signalbehandlingsanordning för att alstra en brusreduce- rad utgångssignal av tvâ tillförda signaler och k ä n n e t e o k-_ n a d_ av korrelatorer (23, 2U, 25) som är anordnade att drivas av en första och en andra tillförd signal för att alstra en ut- signal (A, G) i beroende av frekvenskorrelationen mellan de till- förda signalerna och föI~att alstra en utsignal (š(t)) vars ampli- tud är styrd i beroende av nämnda korrelation. I I 2. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e»t e o k n a d av ett kombineringsorgan (28, 27) för att kombinera den första och den andra tillförda signalen, varvid utsignalen är härledd ur den' kombinerade signalen. 3. Anordning enligt kravet 2, k ägn n e t e c k n.a d av att nämnda kombineringsorgan (26, 27) är anordnat att kombinera nämnda första och andra tillförda signaler enligt en sam-fas- och adderingsprocess. o U. Anordning.enligt kravet 3, k ä n n ett e c k n a d av att nämnda korrelatorer innefattar spektrumanalysorgan (23, 24) som.är anordnade att drivas av var sin av nämnda första och andra tillförda signaler samt processororgan (25) till vilka utsigna- glerna från spektrumanalysorganen (23, 2U) är tillförda för alst- ring av utsignalen. 5. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n and av att nämnda pmmessxomæn (25) är anordnat att fördröja den första tillförda signalen i förhållande till den andra tillförda signa- len i beroende av frekvenskorrelationen mellan dem och vari adde- ringsorgan (27) är anordnade för att addera den fördröjda signa- len till den andra tillförda signalen för alstring av en sam-fas- och adderad signal. _ I 6. Anordning enligt kravet 5, k ä n n e t e c k n a d gav _, att processoranordningen (25) är anordnad att avge en amplitud- tq 7afl44s1-s bestämmande signal (G) vilken beror på frekvenskorrelationen mel- lan nämnda första och andra tillförda signaler och vilken är an- ordnad att påverka nämnda sam-fas- och adderade signal för alst- ring av utsignalen. 7. Anordning enligt något av kraven H till 6, k ä n n e - t e c k n a d av frekvenssepareringsorgan (21, 22) till vilka den första resp. den andra tillförda signalen är anordnade att tillföras och vilka är anordnade för att fördela respektive sig- naler till ett flertal frekvensband, varvid nämnda korrelatorer är anordnade att utföra en frekvenskorreleringsoperation mellan motsvarande frekvensband för nämnda första och andra tillförda signaler. 8. Anordning enligt kravet 7, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda frekvenssepareringsorgan har formen av för-processor- organ (21, 22). 9, Anordning enligt kravet 8, k ä.n n e t e c k n a d av att nämnda för-processororgan (21, 22) är anordnade att dela upp var och en av nämnda första och andra tillförda signaler i ett flertal varandra överlappande frekvensband. 10. Anordning enligt kravet 9, k ä n n e t e c k n a d av att samplingsorgan (31, 32) som är anordnade att drivas av var och en av nämnda första och andra tillförda signaler för att alstra samplade signaler till respektive för-processororgan (21, 22). 11. Anordning enligt kravet 10, k ä n n e t e C k n a d av att nämnda spektrumanalysorgan (23, ZU), som är anordnade att drivas från var och en av nämnda första och andra tillförda sig- naler, har formen av fourier-transformationsorgan (23, ZU) som är anordnade att drivas av utsignalen från respektive för-proces- sororgan. 12. Anordning enligt kravet 11, k ä n n e t e c k n a d av att utsignalerna från fourier-transformationsorganet (23, 2å) är tillförda till processorn (25) vilken är anordnad utföra frek- venskorrelation mellan motsvarande frekvensband i den första och, den andra tillförda signalen och att avge en fasfördröjningssig- nal (A) och en amplitudbestämningssignal (G) för vart och ett av nämnda motsvarande band. 13. Anordning enligt kravet 12, k ä n n e t e c k n a d av att multipliceringsorgan (26) till vilket den fourier-transforme- rade signalen motsvarande den första tillförda signalen och fas- 781944514: m fördröjningssignalen (A) är tillförda för alstring av en fördröjd signal vilken är anordnad atti.en adderare (27) adderas till den fourier-transformerade signal som motsvarar den andra tillförda signalen för att alstra den sam-fasade och adderade signalen. 7 I I _14. Anordning enligt kravet 13, k ä'n n e t e c k n a d av ett ytterligare multipliceringsorgan (28) till vilket den sam-fa- sade och adderade signalen och den amplitudbestämmande signalen (G) är tillförda för alstring av utsignalen. 7 15. Anordning enligt kravet 4, k ä n n e t e cik n a d av ett ytterligare fourier-transformationsorgan (29) som är anord- nat att matas med utsignalen från nämnda ytterligare multiplice- ringsorgan (28) samt signalsyntetiseringsorgan (30) som är anord- nat att matas med utsignalen från nämnda ytterligare fouríer- -transformationsorgan (29) för att alstra utsignalen. 16. Anordning enligt kravet 15, k äin n e t e c k n'a d av att signalsyntetiseringsorganet (30) innefattar adderingsorgan (34) till vilket utsignalen från det ytterligare fourier-trans- formationsorganet (29) är tillförd, minnesorgan (33) till vilket matas utsignalen från adderingsorganet (34) och vilket är anord- nat att avge en ytterligare insignal till detsamma, ytterligare minnesorgan (35) som är anordnat att matas med utsignalen från adderingsorganet (34), en digital/analog-omvandlare (36) till vilken utsignalen från nämnda ytterligare minnesorgan (35) är tillförd, samt lågpassfilterorgan (37) för att filtrera utsigna- g len från digital/analog-omvandlaren (36) för alstring av utsig- nalen. 17. Anordning enligt något av kraven 11 till 16, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fourier-transformations- organ (23, ZH) och/eller nämnda ytterligare fourier-transforma- tionsorgan (29) har formen av en snabb-fourier-transformations- -modul för alstring av diskreta fourier-transformer. 18. Anordning enligt något av kraven 12 till 17, k ä n n e t e c k n a d av att processororganet (25) innefattar multipliceringsorgan (251) för att multiplicera de till detsamma tillförda insignalerna med varandra, ett beloppskvadreringsorgan (252) som är anordnat att matas med den multiplicerade signalen samt ett kvadratrotbestämningsorgan (253) som är anordnat att matas med utsignalen från nämnda kvadreringsorgan (252), varjämte ett divideringsorgan (259) är anordnat till vilket den multipli- cerade utsignalen och utsignalen från kvadratrotbestämningsorga- net (253) är tillförda för alstring av fasfördröjningssignalen (A). 7804451-8 Zl 19. Anordning enligt något av kraven 2 till 17, k ä nnn e - t etc k n a d av att processororganet (25) innefattar multiplice- ringsorgan (251) för att med varandra multiplicera de båda till detsamma tillförda ingångssignalerna, ett medelvärdesbildande organ (261) som är anordnat att drivas av den multiplicerade utsignalen, ett beloppskvadrerande organ (262) som matas med utsignalen från det medelvärdesbildande organet (261) samt ett kvadratrotbestämmande organ (263) som är anordnat att matas med utsignalen från nämnda kvadreringsorgan (262) och i vilket ytterligare beloppskvadrerande organ (255, 256) är anordnade att matas med var sin av ínsignalerna till processororganet (25), varvid utsignalerna från nämnda ytterli- gare beloppskvadrerande organ (255, 256) undergår medelvärdesbild-f ning och kombineras i adderingsorgan (259), varjämte utsignalen från adderingsorganet (259) och utsignalen från kvadratrotbestämnings- organet (263) är tillförda till divideringsorgan (260) som avger amplitudbestämningssignalen (G). 20. Anordning enligt kraven 18 och 19, k ä n n e t e c k n a d av att multipliceringsorganet (251) hos processororganet utgöres av en enda multiplicerare (251). 21. Anordning enligt något av de föregående kraven, k ä n n e - t e c k n a d av att nämnda första och andra tíllförda signaler är erhållna från var sin av två rumsligt åtskilda mikrofoner (11, 12). 22. Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a d av att den första tillförda signalen x(t) är erhâllen från en första mikro- fon (11) och den andra tillförda signalen y(t) är erhållen från en andra mikrofon (12), vilka mikrofoner är rumsmässigt skilda från varandra, varjämte anordningen innefattar dels samplingsorgan (31, 32) för att sampla nämnda signaler x(t) och y(t) med D sekunders intervall för bildande av samplade signaler x(nD) resp. y(nD), där n är en löpande variabel; dels organ (21, 22) för att omforma på var- andra följande och varandra överlappande sekvenser med fast längd av nämnda signaler x(nD) och y(nD) till frekvensdomänen för att bilda signaler X(mF, kT) resp. Y(mF, kT); varvid frekvenskorrelationen mellan de tillförda signalerna är anordnad att utföras medelst frek- venskorreleringsorgan (23, 24, 25) som matas med nämnda signaler X(mF, kT) och Y(mF, kT); varjämte förefinns dels kombineringsorgan (26, 27) för att under styrning från frekvenskorreleringsorganen (23, 2A, 25) kombinera nämnda signaler X(mF, kT) och Y(mF, kT) för att bilda en sam-fasad och adderad signal; dels amplitudmodifie- ringsorgan (28) för att under styrning från frekvenskorrelerings- ZZ organen (23, 24, 25) modifiera amplituden för den sam-fasade och adderade signalen för att bilda en amplitudmodifierad signal; och dels organ för att omvandla nämnda amplitudmodifierade signal till utsignalen som utgör en tidssamplad utgångssignalsekvens. 23. Anordning enligt kravet 22, k ä n n e t e c k n a d _av att nämnda signaler X(mF, kT) och Y(mF, kT) är anordnade att kombineras under styrning från en fördröjningsbestämmande signal A(mF, kT) som erhålles från nämnda frekvenskorreleringsorgan (23, 24, 25). 24. Anordning enligt kravet 23, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda kombineringsorgan (26, 27) är anordnat att alstra funktionen ~ Y(mF, kT) + A(mF, kT)X(mF, kT). 25. Anordning enligt något av kraven 22 till 2A, k ä n_n e - t e c k n a d av att nämnda amplitudmodifieringsorgan (2§) är _ anordnat att modifiera amplituden för nämnda sam-fasade och adderade signal under styrning från en amplitudbestämningssignal (G) som erhålles från frekvenskorreleringsorganen (23, 24, 25) för att bilda nämnda amplitudmodifierade signal i enlighet med funktionen [i(mF, RT) + Acmr, xT)x(mF, kT)] G(mF¿ kT)._ 26. Anordning enligt något av kraven 22 till 25; k ä n n e - t e c k n a d av att överlappningen hos nämnda sekvens är större än noll och mindre än nämnda längd för de fast längd uppvisande sekven- serna. 27. Anordning enligt något av kraven 22 till 26, k ä n n e - t e cuk nia d av att den fördröjningsbestämmande faktorn A(mF, kT) där en fasor som alternativt kan uttryckas genom ex? Ä [F(rxy(nD))] eller exš í[n.F(Rxy(mF, kT)] , där E är fouriev-transformen, rxy är kors-korreiationsfunktione oen_RxY är kors-spektrum-funktionen. .28. Anordning enligt något av kraven 23 till 26, k ävn n e - t e c k n a d av att nämnda fördröjningsbestämmande faktor. A(mF, kT) är en fasor som kan uttryckas med R¿y( mr, kT)/ )Rxy(mF, kT)], dä? Rxy är kors-spektrum-funktionen. ' 29. Anordning enligt något av kraven 23 till 26,-k ä n n e - t e ork n a d av att nämnda fördröjningsbestämmande faktor A(mF, kT) är en fasor som kan uttryckas med ' 'X (mF,gkT)Y(mF, kT)/ }X(mF, nT)I}Y(mF, kT)[. 30. Anordning enligt något av kraven 25 till 29, k ä ngn e - tt e c k n a d av att den amplitudbestämmande signalen G(mF, kT) kan uttryckas med 7so44s1-8 __ 25 lRxynnF, känt / íaxxunv, RT) + Ryyuæ, lm] . 31. Anordning enligt något av kraven 25 till 29, k ä n n e e- t e c k n a d av att den amplitudbestämmande signalen G(mF, kT) kan uttryckas med *___ }ï_(1ÉF_,d'É¿'ffi'(_mF, kwfl /Ã }x(mF, xml2 + ]Y(mF, xml? . k
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/791,418 US4066842A (en) | 1977-04-27 | 1977-04-27 | Method and apparatus for cancelling room reverberation and noise pickup |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE7804451L SE7804451L (sv) | 1978-10-28 |
SE431280B true SE431280B (sv) | 1984-01-23 |
Family
ID=25153657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE7804451A SE431280B (sv) | 1977-04-27 | 1978-04-19 | Signalbehandlingsanordning for att alstra en brusreducerad utgangssignal av tva tillforda signaler |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4066842A (sv) |
JP (1) | JPS5919357B2 (sv) |
AU (1) | AU519308B2 (sv) |
BE (1) | BE866295A (sv) |
CA (1) | CA1110768A (sv) |
CH (1) | CH629350A5 (sv) |
DE (1) | DE2818204C2 (sv) |
ES (1) | ES469121A1 (sv) |
FR (1) | FR2389280A1 (sv) |
GB (1) | GB1595260A (sv) |
IL (1) | IL54572A (sv) |
IT (1) | IT1203179B (sv) |
NL (1) | NL184449C (sv) |
SE (1) | SE431280B (sv) |
Families Citing this family (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2830837C2 (de) * | 1977-07-15 | 1983-06-09 | Tokyo Shibaura Denki K.K., Kawasaki, Kanagawa | Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Kennwerte eines Lautsprechers |
US4087633A (en) * | 1977-07-18 | 1978-05-02 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Dereverberation system |
CA1123955A (en) * | 1978-03-30 | 1982-05-18 | Tetsu Taguchi | Speech analysis and synthesis apparatus |
JPS5715597A (en) * | 1980-07-02 | 1982-01-26 | Nippon Gakki Seizo Kk | Microphone device |
JPS5717027A (en) * | 1980-07-03 | 1982-01-28 | Hitachi Ltd | Vibration reducing device of electric machinery |
JPS5852780Y2 (ja) * | 1980-07-19 | 1983-12-01 | パイオニア株式会社 | マイクロホン |
JPS5763937A (en) * | 1980-10-06 | 1982-04-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Noise suppression system |
US4381428A (en) * | 1981-05-11 | 1983-04-26 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Adaptive quantizer for acoustic binary information transmission |
AU550818B2 (en) * | 1981-10-21 | 1986-04-10 | Chaplin Patents Holding Co. Ltd | Improved method and apparatus for cancelling vibrations |
EP0084982B1 (en) * | 1982-01-27 | 1987-11-11 | Racal Acoustics Limited | Improvements in and relating to communications systems |
JPS58160996A (ja) * | 1982-03-19 | 1983-09-24 | 日本電信電話株式会社 | 雑音抑圧方式 |
JPS58181099A (ja) * | 1982-04-16 | 1983-10-22 | 三菱電機株式会社 | 音声識別装置 |
US4485484A (en) * | 1982-10-28 | 1984-11-27 | At&T Bell Laboratories | Directable microphone system |
US4741038A (en) * | 1986-09-26 | 1988-04-26 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Laboratories | Sound location arrangement |
JP2646210B2 (ja) * | 1987-05-27 | 1997-08-27 | ヤマハ株式会社 | 電気音響的残響支援装置 |
FR2674346A1 (fr) * | 1991-03-19 | 1992-09-25 | Thomson Csf | Procede de soustraction de bruit pour vehicule sous-marin. |
DE4307688A1 (de) * | 1993-03-11 | 1994-09-15 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Geräuschreduktion für gestörte Sprachkanäle |
US5400409A (en) * | 1992-12-23 | 1995-03-21 | Daimler-Benz Ag | Noise-reduction method for noise-affected voice channels |
US5633935A (en) * | 1993-04-13 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Stereo ultradirectional microphone apparatus |
US5774562A (en) * | 1996-03-25 | 1998-06-30 | Nippon Telegraph And Telephone Corp. | Method and apparatus for dereverberation |
US7061992B2 (en) * | 2000-01-18 | 2006-06-13 | National Researc Council Of Canada | Parallel correlator architecture |
ATE532346T1 (de) * | 2003-09-24 | 2011-11-15 | Hewlett Packard Development Co | Verfahren und kommunikationsgerät mit mitteln zur entstörung von audiosignalen |
US8275147B2 (en) * | 2004-05-05 | 2012-09-25 | Deka Products Limited Partnership | Selective shaping of communication signals |
US7508948B2 (en) * | 2004-10-05 | 2009-03-24 | Audience, Inc. | Reverberation removal |
US8180067B2 (en) * | 2006-04-28 | 2012-05-15 | Harman International Industries, Incorporated | System for selectively extracting components of an audio input signal |
US8036767B2 (en) | 2006-09-20 | 2011-10-11 | Harman International Industries, Incorporated | System for extracting and changing the reverberant content of an audio input signal |
US8767975B2 (en) * | 2007-06-21 | 2014-07-01 | Bose Corporation | Sound discrimination method and apparatus |
US8611554B2 (en) * | 2008-04-22 | 2013-12-17 | Bose Corporation | Hearing assistance apparatus |
JP5400225B2 (ja) * | 2009-10-05 | 2014-01-29 | ハーマン インターナショナル インダストリーズ インコーポレイテッド | オーディオ信号の空間的抽出のためのシステム |
US8761410B1 (en) * | 2010-08-12 | 2014-06-24 | Audience, Inc. | Systems and methods for multi-channel dereverberation |
US9078077B2 (en) | 2010-10-21 | 2015-07-07 | Bose Corporation | Estimation of synthetic audio prototypes with frequency-based input signal decomposition |
WO2012159217A1 (en) | 2011-05-23 | 2012-11-29 | Phonak Ag | A method of processing a signal in a hearing instrument, and hearing instrument |
US9307321B1 (en) | 2011-06-09 | 2016-04-05 | Audience, Inc. | Speaker distortion reduction |
US9877134B2 (en) * | 2015-07-28 | 2018-01-23 | Harman International Industries, Incorporated | Techniques for optimizing the fidelity of a remote recording |
CN105448302B (zh) * | 2015-11-10 | 2019-06-25 | 厦门快商通科技股份有限公司 | 一种环境自适应的语音混响消除方法和*** |
CN106686477A (zh) * | 2017-03-10 | 2017-05-17 | 安徽声讯信息技术有限公司 | 一种适用远距离的记录转写的无源麦克风 |
CN107068162B (zh) * | 2017-05-25 | 2021-03-05 | 北京小鱼在家科技有限公司 | 一种语音增强方法、装置及终端设备 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3440350A (en) * | 1966-08-01 | 1969-04-22 | Bell Telephone Labor Inc | Reception of signals transmitted in a reverberant environment |
US3644674A (en) * | 1969-06-30 | 1972-02-22 | Bell Telephone Labor Inc | Ambient noise suppressor |
US3662108A (en) * | 1970-06-08 | 1972-05-09 | Bell Telephone Labor Inc | Apparatus for reducing multipath distortion of signals utilizing cepstrum technique |
US3786188A (en) * | 1972-12-07 | 1974-01-15 | Bell Telephone Labor Inc | Synthesis of pure speech from a reverberant signal |
US3794766A (en) * | 1973-02-08 | 1974-02-26 | Bell Telephone Labor Inc | Delay equalizing circuit for an audio system using multiple microphones |
-
1977
- 1977-04-27 US US05/791,418 patent/US4066842A/en not_active Expired - Lifetime
-
1978
- 1978-04-19 SE SE7804451A patent/SE431280B/sv not_active IP Right Cessation
- 1978-04-20 CA CA301,523A patent/CA1110768A/en not_active Expired
- 1978-04-21 AU AU35343/78A patent/AU519308B2/en not_active Expired
- 1978-04-24 BE BE187044A patent/BE866295A/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-04-24 GB GB16028/78A patent/GB1595260A/en not_active Expired
- 1978-04-24 IL IL54572A patent/IL54572A/xx unknown
- 1978-04-25 ES ES469121A patent/ES469121A1/es not_active Expired
- 1978-04-26 DE DE2818204A patent/DE2818204C2/de not_active Expired
- 1978-04-26 CH CH452978A patent/CH629350A5/de not_active IP Right Cessation
- 1978-04-26 NL NLAANVRAGE7804497,A patent/NL184449C/xx not_active IP Right Cessation
- 1978-04-26 FR FR7812325A patent/FR2389280A1/fr active Granted
- 1978-04-26 IT IT67945/78A patent/IT1203179B/it active
- 1978-04-27 JP JP53049366A patent/JPS5919357B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2818204C2 (de) | 1984-04-19 |
CH629350A5 (de) | 1982-04-15 |
JPS5919357B2 (ja) | 1984-05-04 |
IT1203179B (it) | 1989-02-15 |
US4066842A (en) | 1978-01-03 |
NL7804497A (nl) | 1978-10-31 |
FR2389280A1 (fr) | 1978-11-24 |
FR2389280B1 (sv) | 1983-08-19 |
ES469121A1 (es) | 1979-09-16 |
JPS53135204A (en) | 1978-11-25 |
BE866295A (fr) | 1978-08-14 |
GB1595260A (en) | 1981-08-12 |
NL184449B (nl) | 1989-02-16 |
CA1110768A (en) | 1981-10-13 |
IL54572A (en) | 1980-07-31 |
AU519308B2 (en) | 1981-11-26 |
SE7804451L (sv) | 1978-10-28 |
AU3534378A (en) | 1979-10-25 |
NL184449C (nl) | 1989-07-17 |
IL54572A0 (en) | 1978-07-31 |
IT7867945A0 (it) | 1978-04-26 |
DE2818204A1 (de) | 1978-11-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
SE431280B (sv) | Signalbehandlingsanordning for att alstra en brusreducerad utgangssignal av tva tillforda signaler | |
Goodwin | Residual modeling in music analysis-synthesis | |
JP3636361B2 (ja) | 高精度及び高効率を有するディジタルフィルタ | |
JPH05506516A (ja) | 多重センサおよびアクチュエータを有する繰返し現象消音装置 | |
CN103137136B (zh) | 声音处理装置 | |
WO1990013887A1 (en) | Musical signal analyzer and synthesizer | |
US4069395A (en) | Analog dereverberation system | |
Müller | Measuring transfer-functions and impulse responses | |
US7822602B2 (en) | Adaptive reduction of noise signals and background signals in a speech-processing system | |
DK150060B (da) | Fremgangsmaade og apparat til maaling af en hoejttalers karakteristikker | |
JP3732227B2 (ja) | 繰り返し事象を制御する適応制御システム | |
JP3419865B2 (ja) | 騒音低減装置 | |
Kumar et al. | Design and implementation of pipelined SDF FFT architecture for sustainable industrial noise suppression in Digital Hearing Aids | |
Gupta et al. | Improved noise cancellation in discrete cosine transform domain using adaptive block LMS filter | |
JP6171558B2 (ja) | 音響処理装置 | |
JP3419866B2 (ja) | 騒音低減装置 | |
JP3429418B2 (ja) | オーディオ装置 | |
Rosell | Methods of measuring impulse responses in architectural acoustics | |
KR100548237B1 (ko) | 실시간 임펄스 응답 측정장치 및 방법 | |
Torras Rosell | Methods of measuring impulse responses in architectural acoustics | |
JP6191238B2 (ja) | 音響処理装置および音響処理方法 | |
JPS63294017A (ja) | 適応フィルタ装置 | |
JP2941098B2 (ja) | 騒音制御装置 | |
Hassan et al. | A Comparative Study between Pitch Detection Techniques on Reverberant Speech Signals | |
JP2008026626A (ja) | 周波数特性を考慮した反射音除去方法、および、その装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 7804451-8 Effective date: 19921108 Format of ref document f/p: F |