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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduktion von Rückkopplungen
bei einem Akustiksystem durch Detektieren eines Rückkopplungssignals
in einem Eingangssignal und Verarbeiten des Eingangssignals in Abhängigkeit
von dem detektierten Rückkopplungssignal
unter Erzeugung eines Ausgangssignals. Darüber hinaus betrifft die vorliegende
Erfindung eine entsprechende Signalverarbeitungsvorrichtung für ein Akustiksystem.
Bei dem Akustiksystem handelt es sich beispielsweise um ein Mobilfunkgerät, ein Headset,
eine Saalbeschallungsanlage und insbesondere ein Hörgerät oder Mittelohrimplantat.
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Akustische
Rückkopplungen,
im Folgenden Feedback genannt, treten häufig bei Hörgeräten auf, insbesondere wenn
es sich um Geräte
mit hoher Verstärkung
handelt. Diese Rückkopplungen äußern sich
in starken Oszillationen einer bestimmten Frequenz und sind als
Pfeifen zu hören.
Dieses „Pfeifen" ist in der Regel
sowohl für
den Hörgeräteträger selbst als
auch für
Personen in seiner näheren
Umgebung sehr unangenehm. Feedback kann z. B. dann auftreten, wenn
Schall, der über
das Hörgeräte-Mikrofon aufgenommen,
durch einen Signalverstärker
verstärkt
und über
den Hörer
ausgegeben wird, wieder zum Mikrofon gelangt und erneut verstärkt wird.
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Der
einfachste Ansatz zur Feedbackreduktion ist die dauerhafte Reduktion
der Hörgeräte-Verstärkung, so
dass die Schleifenverstärkung
auch in ungünstigen
Situationen unter dem kritischen Grenzwert bleibt. Der entscheidende
Nachteil ist jedoch, dass durch diese Begrenzung die bei stärkerer Schwerhörigkeit
erforderlichen Verstärkungen
nicht mehr erreicht werden können.
Andere Ansätze
sehen eine Messung der Schleifen verstärkung während der Hörgeräteanpassung vor und reduzieren
mit Hilfe von so genannten Notchfiltern (schmalbandige Sperrfilter)
die Verstärkung
gezielt im kritischen Bereich. Da sich die Schleifenverstärkungen
jedoch wie oben geschildert im Alltagsleben ständig ändern können, ist der Nutzen ebenfalls
begrenzt.
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Zur
dynamischen Reduktion von Feedback sind eine Reihe von adaptiven
Algorithmen vorgeschlagen worden, die sich automatisch auf die jeweilige
Feedbacksituation einstellen und entsprechende Maßnahmen
bewirken. Diese Verfahren lassen sich grob in zwei Klassen einteilen:
Die
erste Klasse umfasst die so genannten Kompensations-Algorithmen, die
mit Hilfe adaptiver Filter den Feedbackanteil im Mikrofonsignal
schätzen
und durch Subtraktion neutralisieren und somit die Hörgeräteverstärkung nicht
beeinträchtigen.
Allerdings setzen diese Kompensationsverfahren unkorrelierte, d.
h. idealerweise weiße,
Eingangssignale voraus. Tonale Eingangssignale, die immer eine hohe
zeitliche Korrelation aufweisen, führen zu einer fehlerhaften
Schätzung
des Feedbackpfads, was dazu führen kann,
dass irrtümlicherweise
das tonale Eingangssignal selbst subtrahiert wird.
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Die
zweite Klasse beinhaltet die Algorithmen, die erst dann aktiv werden,
wenn Rückkopplungspfeifen
vorhanden ist. Sie beinhalten im Allgemeinen einen Mechanismus zur
Detektion des Rückkopplungspfeifens,
der kontinuierlich das Mikrofonsignal auf Feedback-Oszillation hin überwacht.
Werden Feedbacktypische Oszillationen detektiert, wird die Hörgeräteverstärkung an
der entsprechenden Stelle so weit reduziert, dass die Schleifenverstärkung unter
die kritische Grenze sinkt. Die Verstärkungsreduktion kann z. B.
durch Absenkung eines Frequenzkanals oder durch Aktivierung eines
geeigneten schmalbandigen Sperrfilters (Notchfilter) erfolgen. Nachteilig
ist, dass die Oszillationsdetektoren prinzipiell nicht zwischen
tonalen Eingangssignalen und Feedbackpfeifen unterscheiden können. Das Resultat
ist, dass tonale Eingangssignale für Feedback-Oszillationen gehalten
und dann unzulässigerweise
durch den Reduktionsmechanismus (z. B. Notchfilter) im Pegel abgesenkt
werden.
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Zusammenfassend
lässt sich
festhalten, dass die Funktionsweise sämtlicher adaptiver Feedbackreduktionsverfahren
durch Eingangssignale, die einen durch dominante Sinussignalanteile
geprägten tonalen
Charakter aufweisen (z. B. Triangeltöne, Alarmsignale), beeinträchtigt werden.
Dies führt
häufig
zu inakzeptablen Klangverschlechterungen des Eingangssignals. Hier
setzt die vorliegende Erfindungsmeldung an.
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Bei
den Kompensationsalgorithmen werden häufig dekorrelierend wirkende
Verzögerungsglieder in
die Signalverarbeitungskette eingebracht, um zu verhindern, dass
tonale Signalabschnitte mit einer für Sprachsignale charakteristischen
Länge nicht
merklich angegriffen werden. Allerdings sind aufgrund von Echoeffekten
und Irritationen durch desynchronisierte visuelle und auditive Informationen
nur Verzögerungen
im Millisekundenbereich zulässig.
Daher kann beispielsweise die Reduktion von Musiksignalen, die häufig über einen
deutlich längeren
Zeitraum korreliert sind, nicht vermieden werden.
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Eine
weitere Gegenmaßnahme
besteht darin, die Adaption des Filters so zu verlangsamen, dass
alle relevanten tonalen Umweltsignale nicht angegriffen werden.
Allerdings hat dies auch zur Konsequenz, dass das Kompensationsfilter
rapiden Änderungen
des Feedbackpfads nicht mehr schnell genug folgen kann, so dass
für eine
gewisse Zeit Rückkopplungspfeifen
entsteht, das erst dann wieder verschwindet, wenn sich der Feedbackpfad
stabilisiert hat und das Filter wieder ausreichend genau adaptiert
ist.
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Den
negativen Folgen der Fehldetektionen von Oszillationsdetektoren
begegnet man dadurch, dass die resultierende Verstärkungsabsenkung
nur im begrenzten Maße
stattfindet, so dass z. B. irrtümlich
für Feedbackoszillationen
gehaltene tonale Nutzsignale (z. B. Alarmsignale) noch hörbar bleiben. Dies
birgt allerdings die Gefahr, dass im Feedbackfall die Verstärkungsabsenkung
nicht ausreicht, um die kritische Grenze zu unterschreiten und das
Feedbackpfeifen damit nicht beseitigt wird.
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Aus
der Druckschrift WO 2001/06746-A2 ist eine Schrittweitensteuerung
des Kompensationsfilters bekannt, wobei der Rückkopplungsdetektor nach dem
Prinzip der Bandbreitendetektion arbeitet. Wird von dem Bandbreitendetektor
in dem für
Rückkopplungspfeifen
anfälligen
Frequenzband eine schmale Bandbreite des Eingangssignals des Hörgeräts erkannt,
wird davon ausgegangen, dass Rückkopplungspfeifen
vorliegt. Eine Unterscheidung von natürlichen, schmalbandigen Signalen
mit Spektralkomponenten in diesem Frequenzband, wie z. B. Musik,
ist jedoch nicht möglich.
Darüber
hinaus muss das Rückkopplungspfeifen
einen dominanten Signalanteil darstellen, um erkannt zu werden.
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Weiterhin
ist aus der Druckschrift EP 1 052 881-A2 ein Oszillationsdetektor
zum Detektieren von Rückkopplungen
bekannt. Auch hier muss das Rückkopplungspfeifen
sehr deutlich ausgeprägt
sein, um erkannt zu werden.
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In
der Druckschrift WO 2001/95578-A2 ist eine Detektion von Rückkopplungspfeifen
durch Schätzung
der Varianz der Frequenzschätzung
des Hörgeräteeingangssignals
beschrieben. Auch dieses Verfahren weist die oben genannten Nachteile
auf.
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Ferner
ist in der Druckschrift DE 199 04 538-C1 das wahlweise Dämpfen einzelner
Frequenzbänder
vorgeschlagen. Dabei erfahren Frequenzbänder, in denen Rückkopplungspfeifen
vorliegt, durch ein eingebrachtes Dämpfungselement eine stärkere Dämpfung als
dies bei Nutzsignalen zu erwarten wäre. Der Eingriff in den Vorwärtssignalpfad ist
für den
Hörgeräteträger unter
Umständen
hörbar und
außerdem
findet voraussichtlich eine langsame Detektion statt, da die Bänder idealerweise
nacheinander untersucht werden.
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Ein
weiteres Verfahren zur Reduktion von Rückkopplungen in akustischen
Systemen ist aus der Druckschrift
US 6,347,148 B1 bekannt. Dabei wird das Spektrum
eines Eingangssignals geschätzt und
anhand eines psychoakustischen Modells ein Steuersignal generiert.
Das Steuersignal dient zur Ansteuerung einer Rauschquelle, mit der
ein nicht hörbares
Rauschsignal in Abhängigkeit
von dem Rauschsignal erzeugt werden kann. Darüber hinaus wird dort die Möglichkeit
beschrieben, dem Ausgangssignal kurze Rauschsignale vorgegebener Zeitdauer
aufzuprägen.
Anhand der Rauschsignale im Eingangssignal werden Rückkopplungssignale
reduziert.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, die Reduktion
von Rückkopplungen eines
Hörgeräts weiter
zu verbessern.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
ein Verfahren zur Reduktion von Rückkopplungen bei einem Akustiksystem
durch Detektion eines Rückkopplungssignals
in einem Eingangssignal und Verarbeiten des Eingangssignals in Abhängigkeit
von dem detektierten Rückkopplungssignal
unter Erzeugung eines Ausgangssignals, sowie Modulation des Ausgangssignals,
so dass auch das Rückkopplungssignal
entsprechend moduliert wird, wobei das Detektieren des Rückkopplungssignals
anhand der Modulation erfolgt.
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Ferner
ist erfindungsgemäß vorgesehen eine
Signalverarbeitungsvorrichtung für
ein Akustiksystem mit einer Verarbeitungseinrichtung zum Erzeugen
eines Ausgangssignals aus einem Eingangssignal unter Berücksichtigung
eines Rückkopplungssignals,
einer Modulationseinrichtung zum Modulieren des Ausgangssignals,
so dass sich bei Rückkopplung
ein entsprechend moduliertes Rückkopplungssignal
ergibt, und einer Detektion seinrichtung zum Detektieren des modulierten
Rückkopplungssignals
anhand seiner Modulation.
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Die
zugrunde liegende Idee ist, auf das Ausgangssignal des Akustiksystems
und insbesondere des Hörgeräts für den Hörgeräteträger nicht
wahrnehmbare Merkmale aufzuprägen.
Dies ermöglicht, durch
entsprechende Analyse des Eingangssignals zu bestimmen, ob es sich
beim Eingangssignal um Rückkopplungen
handelt oder um ein „normales" externes Eingangssignal
(Nutzsignal). Die Bestimmung der Ausprägung des Merkmals im Eingangssignal lässt zudem
Rückschlüsse über entsprechende
Anteilsverhältnisse
von Rückkopplungen
und Nutzsignal zu. Dies kann dann unmittelbar zur Steuerung von
Feedbackreduktionsalgorithmen verwendet werden.
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In
vorteilhafter Weise kann somit im Betrieb laufend und absolut unauffällig bzw.
unhörbar
bestimmt werden, in welchem Maß an
einem Mikrofon bzw. am Hörgerätemikrofon
Rückkopplungssignale vorliegen,
wodurch die Steuerung und Wirkungsweise der bekannten Feedbackreduktionsalgorithmen deutlich
verbessert werden kann.
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Vorzugsweise
erfolgt die Verarbeitung des Eingangssignals mit einem adaptierbaren
Filter, dessen Adaptionsgeschwindigkeit und/oder Wirkungsstärke von
der Quantität
des detektierten Rückkopplungssignals
abhängt.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Adaptionsgeschwindigkeit
proportional mit der Quantität
des detektierten Rückkopplungssignals steigt.
Ist dann die Merkmalsanalyse des Eingangssignals beispielsweise
negativ, d. h. es enthält
kein Feedbacksignal, so kann die Adaptionsgeschwindigkeit des oben
genannten Kompensationsfilters so verlangsamt werden, dass das Filter
durch tonale Eingangssignale nicht verstellt wird und diese nicht angegriffen
werden. Wird dagegen das Merkmal im Eingangssignal detektiert, wird
die Wirkungsstärke und/oder
Geschwindigkeit des Feedbackkompensators auf den Wert gestellt,
bei dem Rückkopplungen optimal
unterdrückt
werden.
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Im
Falle der Detektion eines Rückkopplungssignals
kann mindestens ein Notchfilter für das Verarbeiten des Eingangssignals
aktiviert werden.
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Das
Modulieren des Ausgangssignals kann durch Amplitudenmodulation bzw.
Modulation der Signalhüllkurve
erfolgen. Die Wahrnehmbarkeit der Modulation nimmt ab ca. 6 Hz Modulationsfrequenz sehr
stark ab. Entsprechende Wahrnehmungsschwellen der Modulationstiefe
in Abhängigkeit
von der Modulationsfrequenz und dem Signalpegel sind aus der Psychoakustik
bekannt.
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Das
Ausgangssignal kann aber auch beispielsweise durch Reduktion der
Amplitude auf Null und somit durch Einfügen von Signallücken moduliert werden.
Derartige Signallücken
sind bei mittleren Pegeln unterhalb von ca. 5 ms nicht mehr wahrnehmbar.
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Besonders
vorteilhaft ist auch das Modulieren des Ausgangssignals durch Phasenmodulation. Auch
dieser Ansatz zeigt keine besondere Anfälligkeit bezüglich Fehldetektion
bei schmalbandigen Signalen.
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Generell
kommen alle Arten von Signalmodulation in Frage, die nicht hörbar sind
und am Eingang wieder detektiert werden können. Bei jeder Lösungsvariante
kann eine Rückkopplungssituation auch
schon erkannt werden, bevor es zu einer dominanten Ausprägung des
Rückkopplungspfeifens
im Signalgemisch kommt.
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Das
Detektieren von Rückkopplungen
kann separat in mehreren Teilbändern
durchgeführt
werden. Dadurch kann die Verstärkung,
aber auch die Reduktion von Rückkopplungen
in den einzelnen Teilbändern
individuell eingestellt werden.
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Eine
geschlossene Schleife in der Signalverarbeitungsvorrichtung kann
zu einer Signalmodifikation herangezogen werden.
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Dabei
durchläuft
das modulierte Signal die Schleife mehrfach, so dass die entsprechende
Signalmodifikation hervorgerufen wird.
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Die
vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in
denen zeigen:
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1 ein
Hörgerätesystem
gemäß dem Stand
der Technik;
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2 ein
Hörgerätesystem
gemäß einer ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 ein
Hörgerätesystem
gemäß einer zweiten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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4 einen
Rückkopplungsdetektor
mit Filterbank.
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Die
nachfolgend näher
geschilderten Ausführungsbeispiele
stellen bevorzugte Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung dar. Zum besseren Verständnis der
Erfindung wird zunächst
anhand von 1 der Stand der Technik näher erläutert.
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1 zeigt
ein Hörgerät HG, dessen
Eingang ein Mikrofon M bildet. Das aufgenommene Signal wird als
Eingangssignal ES an eine Verarbeitungseinheit V weitergeleitet.
Dort wird es verarbeitet und gegebenenfalls verstärkt. Das
resultierende Ausgangssignal AS wird an einen Hörer H abgegeben. Über einen
Rückkopplungspfad
RP wird das Ausgangssignal des Hörers
H zum Mikrofon M zurückgekoppelt.
Bei offener Versorgung besteht in erster Linie ein akustischer Rückkopplungspfad.
Generell sind aber auch elektromagnetische, elektrische, magnetische
und andere Rückkopplungen
denkbar. Das aus dem Rückkopplungspfad
resultierende Rückkopplungssignal
RS wird mit einem Nutzsignal NS addiert, und das Summensignal wird
von dem Mikrofon M aufgenommen.
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Der
Signalpfad vom Mikrofon M über
die Hörgeräteverarbeitung
V, den Hörer
H, den Rückkopplungspfad
RP zurück
bis zum Mikrofon M stellt eine Schleife dar. Hat die Schleifenverstärkung, d.
h. die Verstärkung,
die ein Signal erfährt,
wenn es diese Schleife durchfährt,
bei wenigstens einer Frequenz einen Wert von mindestens 1,0 und
ist die Phasenbedingung erfüllt,
tritt Rückkopplungspfeifen
auf. Auch wenn die Schleifenverstärkung knapp unterhalb dieser
Grenze liegt, treten hörbare
Rückkopplungseffekte,
z. B. Klangveränderungen,
auf.
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Eine
erfolgreiche Methode zur Unterdrückung
der Rückkopplungseffekte
besteht in der digitalen Nachbildung des Rückkopplungspfads RP. Dieser
wird durch ein adaptives Filter AF nachgebildet, das von dem Ausgangssignal
der Verarbeitungseinheit V gespeist wird. Ein entsprechendes Kompensationssignal
KS, das aus dem kompensierenden, adaptiven Filter AF stammt, wird
von dem Eingangssignal ES des Mikrofons M subtrahiert und das resultierende
Differenzsignal wird der Verarbeitungseinheit V zugeleitet.
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Es
bestehen somit zwei Pfade, zum einen der äußere Rückkopplungspfad RP und zum
anderen der über
das adaptive Filter AF nachgebildete digitale Kompensationspfad.
Die resultierenden Signale beider Pfade werden am Eingang des Geräts voneinander
subtrahiert, wie dies in 1 durch die beiden Additionseinheiten
dargestellt ist. Im Idealfall ist die Wirkung des äußeren Rückkopplungspfads
RP hierdurch aufgehoben.
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Eine
wichtige Komponente im adaptiven Algorithmus zur Bestimmung des
Rückkopplungspfads ist
dessen Schrittweitensteuerung. Sie gibt an, mit welcher Geschwindigkeit
sich das adaptive Kompensationsfilter an den äußeren Rückkopplungspfad RP anpasst.
Da es keinen sinnvollen Kompromiss für eine fest eingestellte Schrittweite
gibt, muss diese an die jeweils aktuelle Situation, in der sich
das System befindet, angepasst werden.
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Prinzipiell
ist eine große
Schrittweite für
eine schnelle Anpassung des adaptiven Kompensationsfilters AF an
den äußeren Rückkopplungspfad
RP anzustreben. Nachteilig bei einer großen Schrittweite ist jedoch
die Erzeugung von wahrnehmbaren Signalartefakten.
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Für den Fall,
dass keine Rückkopplungssituation
vorliegt, sollte die Schrittweite verschwindend klein sein. Dabei
wird als Rückkopplungssituation diejenige
Situation bezeichnet, bei der die Schleifenverstärkung knapp unter 1 bzw. größer/gleich
1 ist und die Phasenbedingung wenigstens bei einer Frequenz erfüllt ist.
Tritt dagegen eine Rückkopplungssituation
auf, sollte die Schrittweite groß sein bzw. werden. Damit ist
gewährleistet,
dass der Algorithmus nur dann das adaptive Kompensationsfilter AF
anpasst, wenn dieses sich in seiner Charakteristik nennenswert von
der Charakteristik des Rückkopplungspfads
RP unterscheidet, d. h. wenn Bedarf zur Nachadaption besteht. Hierzu
ist ein Rückkopplungsdetektor
vorzusehen.
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Um
eine Rückkopplung
sicher detektieren zu können,
ist erfindungsgemäß eine Modulationseinrichtung
MO vorgesehen, die gemäß 2 zwischen die
Verarbeitungseinheit V und den Hörer
H geschaltet ist. Sie moduliert das Ausgangssignal AS zu einem modulierten
Ausgangssignal AS'.
Die Modulation des Ausgangssignals AS ist nicht wahrnehmbar. Im
Falle einer Rückkopplungssituation
gelangt ein nennenswerter Anteil des vom Hörer H abgegebenen Schallsignals
zurück
zum Mikrofon M und wird gemeinsam mit dem Umgebungssignal in das
Gerät aufgenommen.
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In 2 ist
angedeutet, dass der Rückkopplungspfad
RP im Grunde genommen beliebig gestaltet sein kann. D. h. es muss
nicht ein akustisches Rückkopplungssignal
RS, wie es in 1 angedeutet ist, vorliegen,
das mit einem akustischen Nutzsignal NS vor dem Mikrofon M addiert
wird. Vielmehr kann die Rückkopplung
in das Mikrofon M auch beispielsweise über Körperschall oder eine elektromagnetische
Einkopplung erfolgen.
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Das
Eingangssignal ES des Mikrofons M wird durch einen Rückkopplungsdetektor
RD analysiert. Damit kann das rückgekoppelte
Signal RS aufgrund seiner Modulation detektiert werden. Eine nachgeschaltete
Steuerung S steuert das adaptive Kompensationsfilter AF entsprechend
dem Detektionsergebnis des Rückkopplungsdetektors
RD an. Dadurch wird beispielsweise die Adaptionsgeschwindigkeit
des adaptiven Filters AF geändert.
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Das
Ausführungsbeispiel
von 3 entspricht im Wesentlichen dem von 2.
Hier ist der Rückkopplungspfad
wie im Beispiel von 1 rein akustischer Natur, so
dass das Rückkopplungssignal mit
dem Nutzsignal vor dem Mikrofon M addiert wird.
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Ein
weiterer Unterschied zu der Schaltung von 2 besteht
darin, dass das Signal für
den Rückkopplungsdetektor
RD nicht unmittelbar hinter dem Mikrofon M, sondern nach der Subtraktion
des Kompensationssignals des adaptiven Filters AF am Punkt A abgegriffen
wird. Die Stärke
der Ausprägung der
Signalmodulation am Punkt A ist ein Abbild der Differenz aus Wirkung
des Rückkopplungspfads
RP und der Wirkung des adaptiven Kompensationsfilters AF. Ein wesentlicher
Unterschied zu der Ausführungsform
gemäß 2,
bei der das zu analysierende Signal unmittelbar hinter dem Mikrofon
M abgegriffen wird, besteht jedoch nicht.
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Darüber hinaus
ist in 3 angedeutet, dass in den Rückkopplungsdetektor RD eine
Schrittweitensteuerung integriert sein kann, so dass auf einen separaten
Steuerbaustein verzichtet werden kann. Die übrigen Komponenten des Ausführungsbeispiels von 3 entsprechen
denen des Ausführungsbeispiels
von 2. Diesbezüglich
wird somit auf die Beschreibung zu 2 verwiesen.
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In
dem Ausführungsbeispiel
gemäß 3 wird
die Phase des Ausgangssignals AS moduliert, da das menschliche Gehör weitgehend
unempfindlich ist gegenüber
Phasenänderungen.
In einem konkreten Beispiel wird die Phase des Ausgangssignals AS
mit einer bestimmten Frequenz, hier als Modulationsfrequenz f_mod
bezeichnet, zwischen zwei Phasenwerten linear vor- und zurückgedreht.
Beispielsweise liegen die Phasenwerte bei α und α + π/2, wobei α eine beliebige feste Phase
ist. In der Rückkopplungssituation
bildet sich in der Signalschleife eine detektierbare Tremolokomponente
mit einer Frequenz von f_mod aus.
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Die
Tremolokomponente kann mit Hilfe eines Frequenzdemodulators in dem
Rückkopplungsdetektor
RD detektiert werden. Dabei ist es günstig, den Rückkopplungsdetektor
RD mit einer Filterbank aufzubauen, wie sie in 4 dargestellt
ist, die z. B. das Eingangssignal ES mit mehreren Bandpässen BP1, BP2,
..., BPn in Teilbänder
zerlegt. Nach jedem Bandpass ist jeweils eine Analyseeinheit AE
und ein Schwellwertschalter SW angeordnet. Die Ausgangssignale der
Signalpfade für
jedes Teilband werden optional einem ODER-Gatter OR zugeführt. Die
jeweiligen Analyseeinheiten AE und Schwellwertschalter SW können untereinander
baugleich sein. Damit erfolgt die Analyse in diesem Beispiel in
jedem Teilbandpfad auf die gleiche Weise. Übersteigt das Analyseergebnis
in einem Band eine gewisse Schwelle, so spricht der zugehörige Schwellwertschalter
SW an, d. h. es wird für
dieses Band eine Rückkopplungssituation
erkannt.
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Diese
Information kann für
ein adaptives Kompensationsfilter AF, das in Teilbändern adaptiert zur
Schrittweitensteuerung genutzt werden. Wird dagegen ein adaptives
Filter AF im gesamten Band verwendet, müssen die Ergebnisse der Teilbanddetektionen
mittels einer logischen ODER-Verknüpfung zu einer Gesamtband-Detektionsaussage
zusammengefasst werden. Auch der Spezialfall, dass das Gesamtband
einheitlich analysiert wird, wobei n = 1 ist, führt zu einem funktionstüchtigen
System. Allerdings ist die Fehlerdetektionsrate bei einem größeren n
geringer, z. B. n = 16.
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Die
Schrittweitensteuerung des adaptiven Filters AF kann neben der einfachen
Schwellwertentscheidung gemäß 4,
wonach lediglich das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein einer
Rückkopplung
detektiert wird, auch differenzierter erfolgen. Beispielsweise kann
die Schrittweite durch proportionale Umrechnung der geschätzten Stärke der Signalmodulation
am Punkt A ermittelt werden. Dies kann auch wieder über einen
Teilbandansatz erfolgen. Je größer die
erkannte Signalmodifikation ist, desto höher wäre dann der Bedarf einer Nachadaption,
d. h. desto höher
müsste
die notwendige Schrittweite gewählt
werden. Die Schrittweite kann somit kontinuierlich an die Signalmodulation
angepasst werden. Bei einer reinen Schwellwertentscheidung wird
die Schrittweite hingegen für
eine gewisse fest vorgegebene Zeit oder für den Zeitrahmen, in dem Rückkopplung
detektiert wird, hochgesetzt. Ansonsten nimmt sie einen kleinen
Wert an.
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Entsprechend
einer weiteren Ausführungsform
wird die Phase nicht sinusförmig
moduliert, sondern allgemein gemäß einem
bestimmten Profil geändert,
z. B. linear in eine Richtung (vorwärts oder rückwärts) gedreht. In einer Rückkopplungssituation prägt sich
dann für
dieses Beispiel in der geschlossenen Signalschleife eine Chirp-Charakteristik
aus. Zur Detektion der Rückkopplungssituation
wäre dann
ein Chirp-Detektor
einzusetzen.