BRPI0721408B1

BRPI0721408B1 - Método para reduzir oscilação parasita em um sinal fornecido a partir de um filtro, dispositivo arranjado para reduzir oscilação parasita em um sinal de saída, e, programa de computador.

Info

Publication number: BRPI0721408B1
Application number: BRPI0721408-1A
Authority: BR
Inventors: Koen Vos
Original assignee: Skype
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2019-02-12
Also published as: JP5122591B2; US8194725B2; WO2008110867A2; GB0704732D0; BRPI0721408A2; EP2127075B1; US20080227396A1; JP2010521855A; US8437386B2; US20120136656A1; WO2008110867A3; EP2127075A2

Abstract

método para reduzir oscilação parasita em um sinal fornecido a partir de um filtro, dispositivo arranjado para reduzir oscilação parasita em um sinal de saída, e, programa de computador. um método para reduzir oscilação parasita em um sinal fornecido a partir de um filtro compreendendo alimentar um sinal em um filtro; filtrar uma primeira porção do sinal de entrada para gerar uma porção filtrada do sinal de saída; analisar a porção filtrada do sinal de saída; detectar se oscilação parasita está presente na porção filtrada do sinal de saída com base em dita análise; e ajustar as características de filtro para reduzir oscilação parasita em uma porção filtrada subsequente do sinal de saída se for determinado que oscilação parasita está presente.

Description

“MÉTODO PARA REDUZIR OSCILAÇÃO PARASITA EM UM SINAL

FORNECIDO A PARTIR DE UM FILTRO, DISPOSITIVO ARRANJADO

PARA REDUZIR OSCILAÇÃO PARASITA EM UM SINAL DE SAÍDA,

E, PROGRAMA DE COMPUTADOR”

Campo da invenção

A presente invenção refere-se a processamento de sinal. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um método e aparelho para remover oscilação parasita em um sinal.

Antecedentes da invenção

Em um sistema de comunicação, uma rede de comunicação é provida, que pode ligar conjuntamente dois terminais de comunicação de modo que os terminais podem enviar informação um para o outro em uma chamada ou outro evento de comunicação. A informação pode incluir voz, texto, imagens ou vídeo.

Os modernos sistemas de comunicação são baseados na transmissão de sinais digitais. Informação analógica, tal como voz, é alimentada partir de um microfone em um conversor analógico para digital no transmissor de um terminal e convertido em um sinal digital. O sinal digital é então codificado e colocado em pacotes de dados para transmissão através de um canal para o receptor de um terminal de destino. Quando o sinal digital é recebido no terminal de destino, o sinal é decodificado antes de ele ser alimentado em um conversor de digital para analógico. O conversor de digital para analógico fornece um sinal analógico para um alto-falante ou outra interface de saída.

Sinais analógicos são frequentemente contaminados por interferência eletromagnética da rede elétrica. Em sinais de microfone, por exemplo, isso é percebido como um “zumbido” constante. Dependendo do local geográfico, esse zumbido consiste de 50 ou 60 sinais de Hertz mais harmônicas, com energia tipicamente concentrada nas poucas harmônicas mais baixas. A remoção dessas harmônicas de interferência pode grandemente melhorar a qualidade percebida do sinal de microfone.

Os tradicionais algoritmos de codificação de voz de banda estreita codificam sinais dentro de uma faixa de frequência de aproximadamente 300 - 3400 Hz. Pela remoção da informação de sinal abaixo de 300 Hz, as harmônicas de rede elétrica mais baixas, e usualmente mais fortes, já estão filtradas, o que significantemente reduz o problema de interferência de rede elétrica.

Todavia, recentemente existiu uma demanda por codificadores de voz que têm qualidade melhorada e provêm uma saída de voz de sondagem natural. Isto conduziu ao desenvolvimento de métodos de codificação de voz de banda larga, tais como AMR-WB (Adaptive Multi Rate - Wide Band) (multi taxa adaptativa - banda larga) que codificam frequências de 50 - 7000 Hz. Para métodos de codificação de voz de banda larga, as harmônicas mais baixas de rede elétrica caem dentro da banda de frequência codificada. Conseqüentemente, quando do emprego de técnicas de codificação que codificam frequências mais baixas, o zumbido percebido, causados pelas harmônicas de rede elétrica é mais severo.

Uma vez que a frequência do sinal de rede elétrica é muito estável, a maioria dos métodos conhecidos emprega filtros rejeita-banda, que removem uma banda de frequência fixa para prover um método simples e eficaz para remover esses sinais de interferência. A largura da banda de frequência removida pelo filtro rejeita-banda pode ser referida de outra maneira como a largura do filtro rejeita-banda. Por exemplo, um filtro rejeitabanda com uma resposta de frequência que remove uma banda de frequência estreita referido como um filtro rejeita-banda de largura estreita.

A figura 1 mostra uma implementação de um filtro rejeitabanda. O filtro compreende elementos de atraso de amostra simples 10 e 12, elementos de ganho 14 e 16 e elementos misturadores 18, 20, 22 e 24. Um sinal s(n) é alimentado ao filtro e um sinal y(n) é fornecido do filtro.

No domínio de tempo, a relação entre o sinal de saída y(n) e o sinal de entrada s(n) pode ser expressa como:

y(n) = s(n) - Bs(n - 1) + s(n -2) + (B- A)y(n -1)-(1- A) y(n - 2) Equação (1 )

Onde A e B são os coeficientes de ganho de elementos de ganho 16 e 14, respectivamente.

Uma função referida como a transformada de Z, comumente usada no campo de processamento de sinal, pode ser usada para converter um sinal de domínio de tempo discreto em uma representação de domínio de frequência.

A transformada de Z de um sinal de tempo x(n) pode ser definida como:

X(z) = Z{x(n)} = Σχ(η)ζ~ «=° Equação (2)

Onde z é um número complexo:

z = Ke*⁹ Equação (3) onde K é a magnitude de z, e φ é a frequência angular.

A transformada de Z Y(z) do sinal de saída de domínio de tempo y(n) e a transformada de Z S(z) do sinal de entrada s(n) podem ser usadas para mostrar a função de transferência H(z) do filtro:

Y(z) l-Bz^+z²

S(z) ~ 1 - (B - A)z~^l + (1 - A)z~²

Equação (4)

A figura 2 mostra a resposta de frequência do filtro rejeitabanda mostrado na figura 1. In particular A figura 2 mostra a resposta de frequência do filtro na parte mais inferior do espectro, de 0 Hz a 100 Hz. Como mostrado, a região R no gráfico referido doravante como a região de rejeita-banda representa as frequências que são removidas pelo filtro rejeitabanda. A largura da região de rejeita-banda corresponde à largura da banda de frequência removida pelo filtro rejeita-banda, e, por conseqüência, a largura do filtro rejeita-banda.

O coeficiente de ganho A determina a largura da região de rejeita-banda e o coeficiente de ganho B determina a frequência no centro da região de rejeita-banda, doravante referida como a frequência central FcAssim, a largura do filtro rejeita-banda pode ser ajustada pela seleção do valor do coeficiente de ganho A do primeiro elemento de ganho 16. Similarmente, o valor central da frequência removida pelo filtro rejeita-banda pode ser ajustado pela seleção do valor do coeficiente de ganho B do segundo elemento de ganho 14.

Mais especificamente, a largura de rejeita-banda em -3dB é relacionada com o coeficiente A por:

W_3dB ~ 0,16 F_SA Equação (5) onde W_3dB é a largura de rejeita-banda em Hertz (Hz), entre os duas declividades da região de rejeita-banda R em -3 dB, e Fs é a frequência de amostragem em Hz. Por conseguinte, pode ser visto que, para um filtro rejeita-banda estreito, o coeficiente A é feito para ser ligeiramente maior que zero.

A frequência central de rejeita-banda é relacionada com o coeficiente B por:

F_c ~ 0,16 F_s arccos(B / 2) Equação (6) onde F_c é a frequência central em Hz, F_s é A frequência de amostragem EM Hz, e arc.cos é um mapeamento de arco de cosseno. Colocando o coeficiente B do segundo elemento de ganho 14 em um valor ligeiramente menor que 2, o filtro rejeita-banda pode ser configurado párea ter uma frequência central F_c de 50 Hz.

Para evitar remoção de partes significantes do sinal desejado, a largura de tais filtros rejeita-banda tem que ser muito estreita. Usando os coeficientes:

A = 0,001

Β = 1,9996137

Ο filtro rejeita-banda pode ser configurado para ter um rejeitabanda centralizado em 50 Hz e com uma largura W_3dB de 2,6 Hz, para uma frequência de amostragem F_s de 16 kHz.

Todavia, o uso de filtros rejeita-banda estreitos conduz a um fenômeno indesejado, conhecido como oscilação parasita. Oscilação parasita é uma resposta senoidal exponencialmente atenuada ou amortecida de um filtro para um pulso. Por exemplo, se o sinal de entrada é voz, o filtro rejeitabanda pode ocasionalmente ser excitado por harmônicas do sinal de voz que se associa à frequência de rejeita-banda. Depois da rajada de voz, o filtro rejeita-banda continuará a produzir um senóide atenuado na frequência de rejeita-banda para talvez poucos segundos, dependendo da largura de rejeitabanda. Esta oscilação parasita fornece uma indesejada qualidade do tipo de reverberação para o som. O tempo de transitória de oscilação de um filtro rejeita-banda aumenta em proporção inversa com a largura de rejeita-banda em frequência. Por conseguinte, para filtros estreitos, o tempo de transitória de oscilação é particularmente pronunciado.

A resposta de tempo do filtro rejeita-banda mostrado na figura 1 é representada na figura 3, a qual mostra significante oscilação parasita por aproximadamente um segundo. A figura 3 assume um estado de filtro de nãozero, isto é, os elementos de atraso de tempo 10 e 12 do filtro têm uma energia residual causada por uma prévia alimentação ou entrada de não-zero. Uma resposta de tempo similar seria atingida em resposta a uma entrada de pulso em um filtro que tem um estado de filtro de zero, tendo nenhuma energia residual a partir da alimentação prévia. Isto é conhecido como a resposta de pulso do filtro.

Um filtro rejeita-banda que é suficientemente estreito para não remover porções audíveis do sinal introduzirá oscilação parasita audível no sinal. Inversamente, se a largura do filtro rejeita-banda é projetada para ser suficientemente larga para não causar oscilação parasita no sinal, o filtro irá audivelmente remover partes do sinal de voz de entrada.

Um método alternativo para remover componentes senoidais constantes a partir de um sinal de entrada emprega cancelamento adaptativo, ver, por exemplo, H. C. So, Adaptive Algorithm for Sinusoidal Interference Cancellation, Electronics Letters, vol. 33, no.22, páginas 1910-1912, Out. 1997. Cancelamento adaptativo funciona em três etapas. Primeiro, os parâmetros de uma ou mais senóides de interferência são adaptativamente estimados. Então, os senóides são sintetizados com base naqueles parâmetros. Finalmente, os senóides sintetizados são subtraídos do sinal de entrada para criar o sinal com cancelamento removido. No caso de harmônicas de rede elétrica, os parâmetros de frequência são conhecidos e essencialmente constantes, de modo que somente os parâmetros de amplitude e fase precisam ser estimados. Esses parâmetros podem ser estimados adaptativamente usando qualquer método de adaptação bem conhecido, tal como o Algoritmo de Quadrado Médio Mínimo (LMS).

Cancelamento adaptativo apresenta muito dos mesmos problemas que a filtragem de rejeita-banda, na medida em que um compromisso é feito entre oscilação parasita e distorções do desejado componente do sinal de entrada. Distorções podem resultar, se a estimativa de parâmetro se adaptar muito rapidamente, enquanto que a oscilação parasita pode ocorrer quando a estimativa de parâmetro se adapta de forma demasiadamente lenta.

Por conseguinte, um objetivo da presente invenção é de superar os problemas apresentados pela arte anterior.

Sumário da Invenção

De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é provido um método para reduzir oscilação parasita em um sinal fornecido a partir de um filtro compreendendo: alimentar um sinal em um filtro; filtrar uma primeira porção do sinal de entrada para gerar uma porção filtrada do sinal de saída; analisar a porção filtrada do sinal de saída; detectar se oscilação parasita está presente na porção filtrada do sinal de saída com base em dita análise; e ajustar as características de filtro para reduzir oscilação parasita em uma porção filtrada subsequente do sinal de saída se for determinado que oscilação parasita está presente.

De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é provido um dispositivo arranjado para reduzir oscilação parasita em um sinal de saída compreendendo: um receptor arranjado para receber um sinal de entrada; um filtro arranjado para filtrar uma primeira porção do sinal de entrada para gerar uma porção filtrada do sinal de saída; e um controlador arranjado para analisar a porção filtrada do sinal de saída; detectar se oscilação parasita está presente na porção filtrada do sinal de saída com base em dita análise; e ajustar as características de filtro para reduzir oscilação parasita em uma porção filtrada subsequente do sinal de saída se for determinado que oscilação parasita está presente.

Uma vantagem de ajustar dinamicamente a resposta de pulso de filtro rejeita-banda de acordo com formas de concretização da presente invenção é que é permitido o uso de filtros rejeita-banda para remover eficazmente um componente de sinal indesejado de frequência constante, tal como uma harmônica de rede elétrica, sem causar a remoção de partes substanciais do sinal, enquanto eficazmente previne eficazmente oscilação parasita no sinal de saída.

Breve Descrição dos Desenhos

Para uma melhor compreensão da presente invenção e mostrar como a mesma pode ser levada a efeito, formas de concretização da presente invenção serão agora descritas com referência aos seguintes desenhos:

A figura 1 mostra um filtro rejeita-banda de acordo com a técnica anterior;

A figura 2 mostra a resposta de frequência do filtro rejeitabanda mostrado na figura 1;

A figura 3 mostra a resposta de tempo do filtro rejeita-banda mostrado na figura 1;

A figura 4 mostra um filtro rejeita-banda ajustável de acordo com uma forma de concretização da presente invenção;

a figura 5 mostra um filtro rejeita-banda ajustável de acordo com uma outra forma de concretização da presente invenção;

a figura 6 é um gráfico mostrando uma resposta de frequência amortecida ou atenuada de um filtro rejeita-banda de acordo com uma forma de concretização da presente invenção;

a figura 7 é um gráfico mostrando uma resposta de tempo amortecida ou atenuada de um filtro rejeita-banda de acordo com uma forma de concretização da presente invenção;

a figura 8 mostra um circuito para controlar o filtro rejeitabanda ajustável de acordo com uma forma de concretização da presente invenção;

a figura 9 que mostra uma série de filtros ajustáveis usados para remover harmônicas múltiplas, de acordo com uma forma de concretização da presente invenção.

Descrição Detalhada da invenção

O inventor da presente invenção verificou que os problemas apresentados na arte anterior podem ser solucionados pelo ajuste da resposta de pulso de um filtro rejeita-banda de acordo com as características da saída de sinal a partir do filtro. Mais especificamente, a resposta de pulso do filtro rejeita-banda pode ser dinamicamente ajustada para reduzir oscilação parasita quando oscilação parasita é detectada na saída de sinal a partir do filtro. Pelo ajuste de a resposta de pulso do filtro rejeita-banda para reduzir oscilação parasita quando oscilação parasita está presente no sinal de saída, significantemente reduz a audibilidade de oscilação parasita no sinal de saída sem remover partes significantes do sinal quando nenhuma oscilação parasita está presente.

De acordo com uma forma de concretização da invenção, amortecimento ou atenuação pode ser aplicado à resposta de pulso do filtro quando oscilação parasita é detectada. Isto pode ser atingido pelo ajuste da resposta de frequência do filtro na dependência de oscilação parasita detectada no sinal de saída.

De acordo com uma forma de concretização da invenção, a resposta de frequência do filtro pode ser ajustada de modo que a largura da região de rejeita-banda é aumentada durante oscilação parasita, amortecendo ou atenuando assim a resposta de pulso do filtro rejeita-banda e reduzindo oscilação parasita. Altemativamente, ou adicionalmente, a resposta de frequência do filtro pode ser ajustada de modo que a profundidade da região de rejeita-banda é diminuída durante oscilação parasita, atenuando ou amortecendo assim a resposta de pulso do filtro rejeita-banda e reduzindo oscilação parasita.

Pelo aumento da largura da região de rejeita-banda e diminuição da profundidade da região de rejeita-banda, o sinal de saída é feito com que siga o sinal de entrada mais estreitamente, amortecendo assim a resposta de pulso do filtro rejeita-banda.

A maneira na qual uma forma de concretização da presente invenção pode ser implementada será primeiramente descrita com referência à figura 4. A figura 4 mostra um filtro rejeita-banda ajustável 26 que tem uma largura de rejeita-banda ajustável. os componentes que são descritos em relação ao filtro rejeita-banda fixo, mostrado na figura 1, são referidos na figura 4 usando os mesmos números de referência.

Na figura 4, o primeiro elemento de ganho 16 mostrado na figura 1 é substituído por um elemento de ganho ajustável 16'. A largura do filtro rejeita-banda 26 pode ser ajustada pelo ajuste do coeficiente de ganho A do elemento de ganho ajustável 16'. O elemento misturador 24 é arranjado para subtrair a saída do elemento de ganho ajustável 16' a partir do sinal de entrada s(n). Pelo aumento do coeficiente A, a largura da banda de frequência aplicada ao elemento misturador 24 é aumentada. De acordo com uma forma de concretização da invenção, o coeficiente de ganho A é ajustado para aumentar a largura do filtro rejeita-banda quando oscilação parasita é detectada no sinal de saída y(n). O aumento da largura do filtro rejeita-banda amortece a resposta de pulso do filtro 26, reduzindo assim o tempo de transitória de oscilação.

O aumento do coeficiente A para reduzir oscilação parasita no sinal de saída y(n) pode, todavia, causar artefatos na saída de sinal a partir do elemento de ganho ajustável 16'. Em uma forma de concretização preferida da invenção, um filtro rejeita-banda ajustável, como mostrado na figura 5, é usado para filtrar o sinal. O filtro rejeita-banda ajustável 26', como mostrado na figura 5, é ajustável em largura e profundidade de rejeita-banda, e é arranjado para produzir menos artefatos que o filtro mostrado na figura 4. Será apreciado por uma pessoa especializada na arte que os mais diferentes possíveis arranjos de filtro produzirão diferentes artefatos em resposta à alteração dos coeficientes de filtro.

Os componentes que são descritos em relação ao filtro rejeitabanda fixo mostrado na figura 1 são referidos à figura 5 usando os mesmos números de referência. Em adição aos componentes incluídos no filtro rejeitabanda fixo descrito em relação à figura 1 o filtro rejeita-banda ajustável 26' também inclui um terceiro elemento de ganho 28 que aplica um ganho G. O terceiro elemento de ganho 28 é ajustável.

Como mostrado na figura 5, o primeiro elemento misturador 22 adiciona conjuntamente o sinal de saída y(n) com a saída do segundo misturador 20 e subtrai a partir deste a saída do terceiro elemento de ganho 28 para prover uma saída para o primeiro elemento de atraso de amostra única

10. O elemento de atraso 10 introduz um atraso à saída de sinal a partir do primeiro misturador 22 antes de fornecer o sinal para o primeiro elemento de ganho 14, o segundo elemento de atraso 12 e o terceiro misturador 18. O primeiro elemento de ganho aplica um ganho B ao sinal recebido a partir do elemento de atraso 10.

O segundo misturador 20 subtrai a saída do segundo elemento de atraso 12 a partir da saída do primeiro elemento de ganho e fornece o sinal resultante para o primeiro elemento misturador 22.

O terceiro misturador 18 subtrai a saída do segundo elemento de atraso 12 a partir da saída do primeiro elemento de atraso 10 e fornece o sinal resultante para o segundo elemento de ganho 16 onde um ganho A é aplicado. A saída do segundo elemento de ganho 16 é aplicada ao quarto misturador 24 onde ela é subtraída do sinal de entrada s(n). A saída do segundo elemento de ganho 16 é também alimentada no terceiro elemento de ganho 28 onde um ganho G é aplicado ao sinal.

Para o filtro mostrado na figura 5, a relação entre o sinal de entrada s(n) e o sinal de saída y(n) pode ser expressa como:

y(n) = s(n) -(B - GA)s(n -1) + (1- GA)s(n - 2) + (B - (G + l)/l)j(n -1) - (1 - (G + l)/4)j(n - 2) equação(7)

Usando a transformada de z S(z) do sinal de entrada e a transformada de z do sinal de saída Y(z), o filtro rejeita-banda ajustável mostrado na figura 5 pode ser mostrado para ter uma função de transferência:

Y(z) _ l-(B- GA)z~' + (1 - GA)z~²

S(z) ~ 1 - (B - (G + l)A)z~' + (1 - (G + 1)Λ)ζ^_2

Equação (8)

Onde A é o coeficiente de ganho do segundo elemento de ganho 16, B é o coeficiente de ganho do primeiro elemento de ganho 14 e G é um coeficiente de ganho ajustável do terceiro elemento de ganho 28.

Se o coeficiente de ganho G do terceiro elemento de ganho 28 for feito igual a zero, então a resposta de frequência do filtro rejeita-banda ajustável mostrado na figura 5 será a mesma que a resposta de frequência do filtro rejeita-banda mostrado na figura 1. Todavia, por fazer o coeficiente de ganho G maior que zero, sem alterar os valores dos coeficientes de ganho A e B, a resposta de frequência do filtro se altera de modo que a largura do filtro rejeita-banda aumenta e o rejeita-banda toma-se mais rasa. Como um resultado, a resposta de pulso do filtro é amortecida.

A figura 6 mostra um gráfico da resposta de frequência do filtro ajustável mostrado na figura 5 quando G = 10. Quando o gráfico mostrado na figura 6 é comparado com o gráfico de resposta de frequência mostrado na figura 2, pode ser visto que a região de rejeita-banda R mostrada na figura 5 é mais larga e mais rasa que a região de rejeita-banda mostrada na figura 2.

A figura 7 mostra um gráfico da resposta de tempo do filtro ajustável mostrado na figura 5 quando o coeficiente G é feito igual a 10. Comparando a resposta de tempo mostrada na figura 7 com a resposta de tempo mostrada na figura 3, pode ser visto que o tempo de transitória de oscilação como mostrado na figura 7 é significantemente reduzido, nesse caso para aproximadamente 50 milissegundos.

Em uma forma de concretização da invenção quando nenhuma transitória está presente no sinal de saída, o filtro rejeita-banda ajustável é usado de modo que G é ajustado para 0, e o filtro rejeita-banda irá remover qualquer componente tonal constante na frequência em que ele é sintonizado. Somente quando oscilação parasita está presente, o coeficiente ajustável G será aumentado para amortecer o filtro rejeita-banda de forma que a oscilação parasita irá desvanecer rapidamente, depois do que G é retomado para 0.

O inventor da presente invenção identificou que durante oscilação parasita, em alguns casos a energia de saída será maior que a energia de entrada. Por conseguinte, o inventor da presente invenção verificou que oscilação parasita no sinal de saída pode ser detectada se a magnitude da energia de saída for determinada para ser maior que a energia de entrada em um dado caso.

De acordo com uma forma de concretização preferida da invenção, oscilação parasita no sinal de saída y(n) pode ser detectada por meio da detecção que a magnitude da energia do sinal de saída é maior que a magnitude da energia do sinal de entrada.

A figura 8 mostra um circuito para controlar o filtro rejeitabanda ajustável 26 de acordo com uma forma de concretização da presente invenção. O circuito de controle mostrado na figura 8 inclui o filtro rejeitabanda ajustável 26, um bloco de controlador 34, um bloco de medição de energia de entrada 32 e um bloco de medição de energia de saída 30.

O filtro rejeita-banda ajustável é arranjado para receber um sinal de entrada s(n) e para fornecer um sinal y(n). O sinal de entrada s(n) é também alimentado ao bloco de medição de energia de entrada 32. O sinal de saída é alimentado ao bloco de medição de energia de saída 30. O bloco de controlador 34 recebe uma alimentação a partir do bloco de medição de energia de entrada 32 e do bloco de medição de energia de saída 30. O filtro rejeita-banda ajustável 26 recebe um sinal de controle a partir do bloco de controlador 34.

Os sinais de entrada e saída podem ser considerados como compreendendo uma série de quadros, cada quadro contendo uma porção igual do sinal. Por exemplo, cada quadro pode ter um comprimento de quadro de 10 milissegundos. Na operação, o bloco de medição de energia de entrada 32 determina a energia para cada quadro do sinal de entrada. Da mesma maneira, o bloco de medição de energia de saída 34 determina a energia para cada quadro do sinal de saída y(n). A energia determinada para cada quadro do sinal de entrada e o sinal de saída é reportado para o bloco de controlador

34.

O bloco de controlador 34 é arranjado para comparar a energia determinada para o sinal de entrada s(n) e a energia determinada para o sinal de saída y(n) para cada quadro. Quando a magnitude da energia de um quadro do sinal de saída exceder a magnitude da energia de um quadro do sinal de entrada, o controlador é arranjado to output um sinal de controle to o filtro rejeita-banda ajustável 26 para atenuar ou amortecer a resposta de tempo do filtro 26. Em uma forma de concretização preferida da invenção, a resposta de tempo do filtro 26 é atenuada ou amortecida pelo aumento da largura do filtro rejeita-banda e diminuição da profundidade da região de rejeita-banda. Quando do emprego do filtro rejeita-banda ajustável descrito com referência à figura 5, isso pode ser atingido pelo aumento do coeficiente de ganho G do terceiro bloco de ganho 28 de 0 até 10. Os outros coeficientes A e B são mantidos inalterados.

Tão logo a magnitude da energia de um subseqüente quadro do sinal de saída y(n) seja menor que a magnitude da energia do sinal de entrada s(n), o parâmetro G é reajustado para 0, estreitando assim o rejeita-banda do filtro 26.

Referência é agora feita à figura 9 que mostra o circuito de transmissão 48 de um terminal de acordo com uma forma de concretização da invenção. Para remover harmônicas múltiplas, o sinal de entrada s(n) é processado através de uma série de filtros ajustáveis de rejeita-banda, cada sintonizado com uma diferente frequência harmônica.

O circuito de transmissão 48 inclui uma série de filtros ajustáveis, usados para remover harmônicas múltiplas. Como mostrado na figura 9, quatro filtros de rejeita-banda ajustáveis 40, 42, 44 e 46 são providos, tendo um rejeita-banda sintonizado com 50 Hz, 60 Hz, 100 Hz e 120 Hz, respectivamente. Mais ou menos filtros de rejeita-banda ajustáveis podem ser usados para remover mais ou menos harmônicas.

O circuito de transmissão também inclui um microfone 50, um conversor de analógico para digital 52, um filtro passa-alta 54, um codificador de voz 56, um bloco de medição de energia de entrada 32, um bloco de medição de energia de saída 30 e um controlador 34.

O microfone é arranjado para receber um sinal de entrada a ser transmitido para um terminal de destino via uma rede de comunicação. O sinal de entrada pode compreender entrada de voz por um usuário do terminal. O microfone fornece o sinal de entrada analógico para o conversor de analógico para digital 52. O conversor de analógico para digital converte o sinal de entrada analógico para um digital sinal de entrada digital s(n). O sinal de entrada digital é então alimentado em um filtro passa-alta 54 que remove as baixas frequências a partir do sinal de entrada s(n). O filtro passa-alta fornece o sinal s(n) para a série de filtros de rejeita-banda ajustáveis. O sinal s(n) é também alimentado ao bloco de medição de energia de entrada 32. O sinal y(n) fornecido a partir da série de filtros de rejeita-banda ajustáveis é alimentado a um codificador 56 que é usado para codificar o sinal y(n) antes da transmissão do sinal. O sinal y(n) é também fornecido a partir da série de filtros de rejeita-banda ajustáveis para o bloco de medição de energia de saída 30.

O bloco de medição de energia de entrada 32 e o bloco de medição de energia de saída 30 reportam a magnitude da energia dos sinais de entrada e saída, respectivamente, para o bloco de controlador, como descrito em relação à figura 8. Se o bloco de controlador determinar que a magnitude da energia de um quadro do sinal de saída excede a magnitude da energia de um quadro do sinal de entrada, o controlador é arranjado para fornecer um sinal de controle para cada filtro rejeita-banda ajustável para atenuar a resposta de pulso para cada filtro.

Tão logo a magnitude da energia de um quadro subsequente do sinal de saída y(n) seja menor que a magnitude da energia do sinal de entrada s(n), a atenuação ou amortecido aplicado à resposta de pulso do filtro é removido.

De acordo com uma forma de concretização alternativa da invenção, um bloco de controle separado pode ser usado para controlar a largura de cada filtro rejeita-banda ajustável provido no circuito de transmissão. De acordo com essa forma de concretização da invenção, um bloco de medição de energia de entrada e um bloco de medição de energia de saída são providos para cada filtro para medir a energia do sinal de entrada e do sinal de saída para cada filtro. A largura para cada filtro é então controlada independentemente dos outros filtros na série.

De acordo coma outra forma de concretização alternativa da invenção, a resposta de pulso do filtro pode ser atenuada pela redução da profundidade da região de rejeita-banda do filtro rejeita-banda ajustável, sem necessariamente aumentar a largura do filtro. Para o filtro mostrado na figura 5, a profundidade da região de rejeita-banda do filtro pode ser variada independentemente da largura da região de rejeita-banda pelo ajuste do coeficiente de ganho A do elemento de ganho 16 par efetivamente cancelar variações de largura de rejeita-banda causadas pela alteração do coeficiente de ganho do elemento de ganho 28.

As formas de concretização acima descritas podem ser implementadas como hardware em um terminal ou como software rodando em um processador em um terminal. O software para prover a operação pode ser armazenado e provido com meios de um meio de suporte, tal como um disco de suporte, cartão ou fita. Uma possibilidade é abaixar o software através de uma rede de dados. Esta é uma possibilidade de implementação.

Embora esta invenção tenha sido particularmente mostrada e descrita com referência a formas de concretização preferidas, será entendido por aqueles especializados na arte que várias alterações em forma e detalhe podem ser feitas sem fugir do escopo da invenção como definida pelas reivindicações.

Claims

1. Método para reduzir a audibilidade de um sinal senoidal amortecido presente em um sinal de saída de um filtro compreendendo as etapas de:

introduzir um sinal em um filtro;

filtrar um primeiro quadro do sinal de entrada para gerar um quadro filtrado do sinal de saída;

analisar o quadro filtrado do sinal de saída caracterizado pelo fato de que a etapa de analisar o quadro filtrado do sinal de saída compreende:

determinar a energia de um quadro do sinal de entrada e determinar a energia do quadro filtrado do sinal de saída, e detectar se um sinal senoidal amortecido está presente no quadro filtrado do sinal de saída ao comparar a energia do quadro filtrado do sinal de saída com a energia do quadro do sinal de entrada e determinando que um sinal senoidal amortecido está presente no sinal de saída se a energia do quadro filtrado do sinal de saída for maior do que a energia do quadro do sinal de entrada; e ajustar as características do filtro para reduzir a audibilidade de um sinal senoidal amortecido em um quadro filtrado subsequente do sinal de saída, se for determinado que um sinal senoidal amortecido está presente.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que ajustar as características do filtro permite que o sinal de saída siga mais de perto o sinal de entrada.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as características do filtro são ajustadas ao amortecer a resposta ao impulso do filtro.

4. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o filtro é um filtro rejeita-banda.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que as características do filtro são ajustadas ao aumentar a largura do filtro rejeiPetição 870180138047, de 05/10/2018, pág. 5/11 ta-banda.

6. Método, de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que as características do filtro são ajustadas ao diminuir a profundidade do filtro rejeita-banda.

7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 4 a 6, caracterizado pelo fato de que o filtro rejeita-banda inclui pelo menos um elemento de ganho.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a largura do filtro rejeita-banda é aumentada ao ajustar um coeficiente de ganho de pelo menos um elemento de ganho.

9. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a profundidade do filtro rejeita-banda é diminuída ao ajustar um coeficiente de ganho de pelo menos um elemento de ganho.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que ainda compreende as etapas de:

analisar o sinal subsequente ao quadro filtrado do sinal de saída;

detectar se um sinal senoidal amortecido está presente no quadro filtrado subsequente do sinal de saída com base na análise; e ajustar as características de filtragem com um ajuste igual e oposto ao ajuste que foi feito para remover o sinal senoidal amortecido se for determinado que um sinal senoidal amortecido não está presente.

11. Dispositivo arranjado para reduzir a audibilidade de um sinal senoidal amortecido em um sinal de saída compreendendo:

um receptor arranjando para receber um sinal de entrada;

um filtro arranjado para filtrar um primeiro quadro do sinal de entrada para gerar um quadro filtrado do sinal de saída; e caracterizado pelo fato de que ainda compreende um controlador disposto para:

analisar o quadro filtrado do sinal de saída ao determinar a energia

Petição 870180138047, de 05/10/2018, pág. 6/11 de um quadro do sinal de entrada e determinar a energia do quadro filtrado do sinal de saída, comparar a energia do quadro filtrado do sinal de saída com a energia do quadro do sinal de entrada e determinar que um sinal senoidal amorte5 cido está presente no sinal de saída se a energia do quadro filtrado do sinal de saída for maior do que a energia do quadro do sinal de entrada; e ajustar as características do filtro para reduzir a audibilidade de um sinal senoidal amortecido em um quadro filtrado subsequente do sinal de saída, se for determinado que um sinal senoidal amortecido está presente.