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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Echolöschvorrichtung, die ein einem akustischen Signal überlagertes Echosignal löscht.
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STAND DER TECHNIK
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Systeme, bei denen ein Ausgangssignal eines Lautsprechers in ein Mikrofon eintritt, wie bei einem Freisprech-Telefonsystem und einem Telefonkonferenzsystem, müssen ihre Sprachqualität sicherstellen, insbesondere Echos löschen, die durch eine bei einer Zweiwegeverbindung auftretende akustische Kopplung bewirkt werden. Als eine Technik zum Löschen der Echos gibt es eine akustische Echolöschvorrichtung, die ein adaptives Filter, der eine Übertragungsfunktion zwischen einem Lautsprecher und einem Mikrofon identifiziert, hat, ein Pseudoechosignal unter Verwendung eines durch das adaptive Filter identifizierten Echopfads erzeugt, das Pseudoechosignal von einem Eingangssignal des Mikrofons subtrahiert und hierdurch ein von dem Lautsprecher zu dem Mikrofon übertragenes Echo löscht. Eine herkömmliche akustische Löschvorrichtung löscht Echos mittels eines einzelnen adaptiven Filters. Da jedoch ein akustisches Signal eine nicht ausgeglichene Energieverteilung in einem Frequenzband hat, besteht der Nachteil, dass eine ausreichende Echounterdrückung aufgrund einer Konvergenzverzögerung usw. nicht mit dem einzelnen adaptiven Filter durchgeführt werden kann.
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Als eine akustische Echolöschvorrichtung, die einen derartigen Nachteil vermeidet, gibt es eine Subband-Echolöschvorrichtung, die ein akustisches Signal in mehrere Frequenzbänder teilt und eine Echolöschung auf der Basis individueller Bänder durchführt. In der Subband-Echolöschvorrichtung kann eine Eliminierung des Einflusses einer nicht ausgeglichenen Energieverteilung erwartet werden, da das Lernen durch ein adaptives Filter auf der Basis einer schmalen Bandbreite durchgeführt wird. Zusätzlich kann, da die Abtastfrequenz durch Teilen des Bandes reduziert werden kann, eine Verringerung des Rechenaufwands erwartet werden. Genauer gesagt, wenn angenommen wird, dass das Band (0 bis 4 kHz) eines Signals mit einer Abtastfrequenz von 8 kHz in zwei Subbänder von 0–2 kHz und 2–4 kHz geteilt wird, beträgt eine Bandbreite jedes Subbands 2 kHz. Da das Signal jedes Subbands als ein Signal mit einer Abtastfrequenz von 4 kHz dargestellt werden kann, kann die Abtastfrequenz auf die Hälfte herabgesetzt werden.
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Jedoch besteht das Problem, dass aufgrund des Einflusses der Rückfaltung während der Unterabtastung das nahe einer Grenze zwischen den geteilten Bändern existierende Echo nicht ausreichend eliminiert wird, wodurch ein Restecho bewirkt wird. 5 zeigt ein veranschaulichendes Diagramm, das die durch Unterabtastung bewirkte Rückfaltung darstellt. Wenn ein Signal mit einer Abtastfrequenz von 16 kHz heruntergetastet wird, um die Abtastfrequenz in 8 kHz umzuwandeln, wird, wenn eine Signalkomponente in einem Frequenzband, das höher als die Hälfte der Abtastfrequenz ist, vorliegt, ein Rückfaltsignal, d. h. ein Alias-Effekt, erzeugt.
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In dem Patentdokument 1 wird, nachdem ein Eingangssignal eines Mikrofons in eine Hochbandkomponente und eine Tiefbandkomponente durch ein Quadraturspiegelfilter (QMF) getrennt wurde, ein Ausdünnungsprozess für jede getrennte Komponente für die Abwärtstastung durchgeführt. Daher kann eine Echolöschvorrichtung für jedes Band mit einem geringen Rechenaufwand erhalten werden. Zusätzlich kann durch Vorsehen eines Hochbandfilters (HPF), das ermöglicht, dass nur Hochfrequenzkomponenten durch es hindurchgehen, für die Tiefbandkomponente des Eingangssignals ein Echosignal, das nahe der Bandgrenze existiert, eliminiert werden.
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ZITATLISTE
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- Patentdokument 1: JP 2006-203358 A
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Die
DE 696 34 027 T2 beschreibt einen akustischen Teilband-Echokompensator, bei dem ein Empfangssignal an einen Echopfad ausgegeben und dieses gleichzeitig einem Schätzechopfad zugeführt wird, um eine Echokopie zu erzeugen. Diese Echokopie wird von einem über den Echopfad aufgenommenen Echosignal subtrahiert. Hierzu werden das Empfangssignal und das Echosignal vor der Löschungsverarbeitung jeweils in Teilbandsignale unterteilt, die Lösungsverarbeitung mit den jeweiligen Teilbandsignalen durchgeführt und die jeweiligen Teilbandsignale nach der Echolöschung wieder zusammengeführt.
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Weiterhin offenbart die
WO 2009/070 073 A1 eine Echolöschvorrichtung, bei der ein Eingangssignal ebenfalls in mehrere Frequenzbänder unterteilt wird, eine Echolöschung jeweils getrennt für die einzelnen Frequenzbänder durchgeführt wird und diese anschließend wieder miteinander kombiniert werden.
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Schließlich zeigt die
US 2011/0 135 105 A1 eine Echolöschvorrichtung, bei der ein ein Echo enthaltendes Mikrofonausgangssignal in einem adaptiven Filter einer ersten Echolöschung unterzogen wird. Durch einen Vergleich der Energie des Echo bewirkenden Signals und des Ausgangssignals des adaptiven Filters wird ein Amplitudenunterdrückungskoeffizient erhalten, der zur Lösung des Restechos im Ausgangssignal des adaptiven Filters verwendet wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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In dem vorgenannten Patentdokument 1 wird ein HPF-Prozess bei einem Eingangssignal für den Zweck einer Echoeliminierung nahe der Bandgrenze durchgeführt. Jedoch kann dies einen Verlust einer Tiefbandkomponente des Eingangssignals selbst bewirken, und kann zu einem Problem der Verschlechterung der Tonqualität führen.
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Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um ein Problem wie das vorstehend beschriebene zu lösen, und es ist eine Aufgabe der Erfindung, Echos zu löschen, ohne die Tonqualität zu verschlechtern, indem der Einfluss der durch die Bandteilung bewirkten Rückfaltung (Aliasing) eliminiert wird.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Echolöschvorrichtung nach dem Anspruch 1.
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In einer Echolöschvorrichtung nach der Erfindung enthält eine primäre Bandteilungsvorrichtung: ein Tiefpassfilter, das ein primäres Tiefband-Teilsignal durch Teilen einer Tiefbandkomponente des zu teilenden Signals erzeugt, wobei das Tiefpassfilter eine Filtercharakteristik hat, die keine Rückfaltung während der Abwärtstastung bewirkt; eine tiefbandseitige Abwärtstastvorrichtung, die das durch das Tiefpassfilter geteilte primäre Tiefband-Teilsignal abwärtstastet; ein Hochpassfilter, das ein primäres Hochband-Teilsignal durch Teilen einer Hochbandkomponente des zu teilenden Signals erzeugt, wobei das Hochpassfilter eine Filtercharakteristik hat, die keine Rückfaltung während der Abwärtstastung bewirkt; eine hochbandseitige Abwärtstastvorrichtung, die das durch das Hochpassfilter geteilte primäre Hochband-Teilsignal abwärts tastet; und einen Addierer/Subtrahierer, der ein primäres Bandmitten-Teilsignal erzeugt durch Subtrahieren des von der tiefbandseitigen Abwärtstastvorrichtung ausgegebenen primären Tiefband-Teilsignals und des von der hochbandseitigen Abwärtstastvorrichtung ausgegebenen primären Hochband-Teilsignals von dem zu teilenden Signal.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein anfängliches Signal in ein Tiefbandsignal und ein Hochbandsignal durch ein Tiefpassfilter und ein Hochpassfilter geteilt, von denen jedes eine Charakteristik hat, dass keine Rückfaltung während der Abwärtstastung bewirkt wird, und das Tiefbandsignal und das Hochbandsignal werden von dem anfänglichen Signal subtrahiert, wodurch ein Bandmittensignal erzeugt wird. Hierdurch kann der Einfluss der durch die beim Bandteilen durchgeführten Abwärtstastung bewirkte Rückfaltung eliminiert werden, und somit können Echos gelöscht werden, ohne die Tonqualität zu verschlechtern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Echolöschvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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2(a) und 2(b) sind Diagramme, die Charakteristiken eines Tiefpassfilters und eines Hochpassfilters, die von der Echolöschvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 1 verwendet werden, darstellen.
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3 ist ein Diagramm, das eine Frequenzcharakteristik eines Signals darstellt, das durch Kombinieren von Ausgangssignalen des Tiefpassfilters und des Hochpassfilters, die in den 2(a) und 2(b) wiedergegeben sind, erhalten wird.
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4 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Echolöschvorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel 2 der vorliegenden Erfindung darstellt.
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5 ist ein Diagramm, das eine durch Abwärtstasten in einer herkömmlichen Subband-Echolöschvorrichtung bewirkte Rückfaltung darstellt.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Um die Erfindung genauer zu beschreiben, werden nachfolgend Ausführungsbeispiele zur Realisierung der Erfindung mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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(Ausführungsbeispiel 1)
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Eine in 1 gezeigte Echolöschvorrichtung wird beispielsweise auf ein Freisprech-Verbindungssystem angewendet. Die Echolöschvorrichtung gibt ein Audiosignal von einem Rufbestimmungsort, das von einer Kommunikationsvorrichtung des Systems empfangen wird, zu einem Lautsprecher 10 aus und nimmt den umgebenden Schall durch ein Mikrofon 20 auf, und überträgt dann den Schall von der Kommunikationsvorrichtung zu dem Rufbestimmungsort. Um ein einem Eingangssignal (einem Audiosignal) des Mikrofons 20 überlagertes Echo durch Verwendung eines empfangenen Signals als ein Bezugssignal, das von dem Lautsprecher 10 auszugeben ist, zu löschen, hat die Echolöschvorrichtung Bandteiler (als ”primäre Bandteiler”) 30 und 40, einen Tiefband-Echoprozessor 51, einen Bandmitten-Echoprozessor 52, einen Hochband-Echoprozessor 53 und einen Bandkombinierer 60.
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Der Bandteiler 30 ist aus einem Tiefpassfilter (TPF) 31, einem HPF 32, einer Verzögerungseinheit 33, einer Abwärtstastvorrichtung (als ”tiefbandseitige Abwärtstastvorrichtung”) 34, eine Abwärtstastvorrichtung (als ”hochbandseitige Abwärtstastvorrichtung”) 35, und einen Addierer-Subtrahierer 36 gebildet. Der Bandteiler 30 empfängt ein empfangenes Signal, zieht eine Tiefbandkomponente durch das TPF 31 heraus und führt einen Abwärtstastprozess bei der Tiefbandkomponente durch die Abwärtstastvorrichtung 34 durch, und erzeugt hierdurch ein abwärts getastetes Tiefbandsignal (als ”primäres Tiefband-Teilsignal”). Zusätzlich wird eine Hochbandkomponente durch das HPF 32 aus dem empfangenen Signal herausgezogen, und ein Abwärtstastprozess wird bei der Hochbandkomponente durch die Abwärtstastvorrichtung 35 durchgeführt, wodurch ein abwärts getastetes Hochbandsignal (als ”primäres Hochband-Teilsignal”) erzeugt wird. Weiterhin werden nach Verzögerung des empfangenen Signals durch die Verzögerungseinheit 33 die von dem TPF 31 ausgegebene Tiefbandkomponente und die von dem HPF 32 ausgegebene Hochbandkomponente durch den Addierer-Subtrahierer 36 von dem verzögerten empfangenen Signal subtrahiert, wodurch ein Bandmittensignal (als ”primäres Bandmitten-Teilsignal”) erzeugt wird.
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Wie der Bandteiler 30 ist der Bandteiler 40 aus einem TPF 41, einem HPF 42, einer Verzögerungseinheit 43, Abwärtstastvorrichtung 44 und 45 und einem Addierer-Subtrahierer 46 zusammengesetzt. Der Bandteiler 40 empfängt ein Eingangssignal von dem Mikrofon 20, zieht durch den TPF 41 eine Tiefbandkomponente heraus und führt einen Abwärtstastprozess bei der Tiefbandkomponente durch die Abwärtstastvorrichtung 44 durch, und erzeugt hierdurch ein abwärts getastetes Tiefbandsignal. Zusätzlich wird eine Hochbandkomponente aus dem Eingangssignal durch das HPF 42 herausgezogen, und ein Abwärtstastprozess wird durch die Abwärtstastvorrichtung 45 durchgeführt, wodurch ein abwärts getastetes Hochbandsignal erzeugt wird. Weiterhin werden nach Verzögerung des Eingangssignals durch die Verzögerungseinheit 43 die von dem TPF 41 ausgegebene Tiefbandkomponente und die von dem HPF 42 ausgegebene Hochbandkomponente durch den Addierer-Subtrahierer 46 von dem verzögerten Eingangssignal subtrahiert, wodurch ein Bandmittensignal erzeugt wird.
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Der Tiefband-Echoprozessor 51 empfängt die von dem Bandteiler 30 und dem Bandteiler 40 erzeugten Tiefbandsignale und führt einen Echolöschungsprozess durch. Der Bandmitten-Echoprozessor 52 empfängt die von dem Bandteiler 30 und dem Bandteiler 40 erzeugten Bandmittensignale und führt einen Echolöschungsprozess durch. Der Hochband-Echoprozessor 53 empfängt die von dem Bandteiler 30 und dem Bandteiler 40 erzeugten Hochbandsignale und führt einen Echounterdrückungsprozess durch.
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Bei diesem Ausführungsbeispiel führen jeweils der Tiefband-Echoprozessor 51 und der Hochband-Echoprozessor 53 einen Echolöschprozess unter Verwendung eines adaptiven Filters durch und verwenden beispielsweise ein normiertes Filter der kleinsten mittleren Quadrate (NLMS) als das adaptive Filter. Der Tiefband-Echoprozessor 51 führt einen adaptiven Prozess durch unter Verwendung des Tiefbandsignals der Eingangsseite, das durch den Bandteiler 40 erhalten wurde, und auch unter Verwendung des Tiefbandsignals der Empfangsseite als ein Bezugssignal, das durch den Bandteiler 30 erhalten wurde, wodurch eine Echokomponente geschätzt wird. Ein durch Subtrahieren der geschätzten Echokomponente von dem Tiefbandsignal der Eingangsseite erhaltenes Signal wird als ein Ausgangssignal des Tiefband-Echoprozessors 51 identifiziert.
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In gleicher Weise führt der Hochband-Echoprozessor 53 einen adaptiven Prozess durch unter Verwendung des Hochbandsignals der Eingangsseite, das durch den Bandteiler 40 erhalten wurde, und auch unter Verwendung des Hochbandsignals der Empfangsseite als ein Bezugssignal, das durch den Bandteiler 30 erhalten wurde, wodurch eine Echokomponente geschätzt wird. Ein durch Subtrahieren der geschätzten Echokomponente von dem Hochbandsignal der Eingangsseite erhaltenes Signal wird als ein Ausgangssignal des Hochband-Echoprozessor 53 identifiziert.
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Es ist zu beachten, dass, obgleich das NLMS als ein adaptives Filter verwendet wird, andere adaptive Filter wie ein Filter der kleinsten mittleren Quadrate (LMS), ein rekursives Filter der kleinsten Quadrate (RLS) oder ein affines Projektionsfilter alternativ verwendet werden können.
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Da eine für den Bandmitten-Echoprozessor 52 verwendete Bandbreite schmal ist, erzielt dieser Bandmitten-Echoprozessor 52 eine Herabsetzung des Echos durch einen Zeitdomänen-Echounterdrückungsprozess anstelle einer Echolöschung mittels eines adaptiven Filters. Bei dem Ausführungsbeispiel 1 verwendet der Bandmitten-Echoprozessor 52 als ein Bezugssignal das Bandmittensignal der Empfangsseite, das durch den Bandteiler 30 erhalten wurde, und bestimmt die Intensität der Echounterdrückung auf der Grundlage von Energieinformationen des Bandmittensignals der Eingangsseite, das durch den Bandteiler 40 erhalten wurde.
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Der Bandkombinierer 60 ist aus Aufwärtstastvorrichtungen 61 und 62, einer Verzögerungseinheit 63, einem TPF 64, einem HPF 65 und einem Addierer 66 zusammengesetzt. Der Bandkombinierer 60 empfängt das Ausgangssignal von dem Tiefband-Echoprozessor 51 und führt einen Aufwärtstastvorgang durch die Aufwärtstastvorrichtung 61 durch und entfernt durch das TPF 64 eine in dem Aufwärtstastprozess erzeugte Faltkomponente, wodurch ein Tiefbandsignal erzeugt wird. Zusätzlich empfängt der Bandkombinierer 60 das Ausgangssignal von dem Hochband-Echoprozessor 53 und führt einen Aufwärtstastprozess durch die Aufwärtstastvorrichtung 62 durch und entfernt eine in dem Aufwärtstastprozess erzeugte Faltkomponente durch das HPF 65, wodurch ein Hochbandsignal erzeugt wird. Weiterhin wird das von dem Bandmitten-Echoprozessor 52 ausgegebene Bandmittensignal durch die Verzögerungseinheit 63 verzögert, und das verzögerte Bandmittensignal, das von dem TPF 64 ausgegebene Tiefbandsignal und das von dem HPF 65 ausgegebene Hochbandsignal werden durch den Addierer 66 miteinander addiert, wodurch ein Sendesignal erzeugt wird.
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Als Nächstes wird die Arbeitsweise beschrieben.
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Der Bandteiler 30 empfängt ein empfangenes Signal und erzeugt nach Erzeugen eines Tiefbandsignals und eines Hochbandsignals ein Bandmittensignal durch Subtrahieren des Tiefbandsignals und des Hochbandsignals von dem gesamten empfangenen Signal.
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2(a) stellt ein Beispiel für eine Charakteristik des TPF 31, das ein Tiefband erzeugt, dar, und 2(b) stellt ein Beispiel für eine Charakteristik des HPF 32, das ein Hochbandsignal erzeugt, dar. 3 stellt eine Frequenzcharakteristik eines Signals dar, das durch Kombinieren der Ausgangssignale des TPF 31 und des HPF 32 erhalten wurde. In dem Fall des Teilens des Bands des empfangenen Signals in zwei Subbänder ist die Grenzfrequenz des TPF 31 gleich einer oder kleiner als eine Mittenfrequenz des Bands des empfangenen Signals eingestellt, und die Grenzfrequenz des HPF 32 ist gleich der oder größer als die Mittenfrequenz eingestellt. Durch Verwendung von Filtern mit derartigen Charakteristiken tritt, selbst wenn Abwärtstastprozesse durch die Abwärtstastvorrichtungen 34 und 35 durchgeführt werden, eine Rückfaltung in den Ausgangssignalen nicht auf. Daher besteht kein Einfluss des Rückfaltens auf das Sendesignal, das durch Kombinieren der Ausgangsergebnisse des nachfolgenden Tiefband-Echoprozessors 51 und des Hochband-Echoprozessors 53 durch den Bandkombinierer 60 erhalten wird.
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Durch Erzeugen des Tiefbandsignals und des Hochbandsignals mit den Filtercharakteristiken der 2(a) und 2(b) und Kombinieren dieser Signale wie in 3 gezeigt, fällt ein Signal nahe eines Grenzbands von 1,5 kHz, das als die Grenzfrequenzen des TPF 31 und des HPF 32 gesetzt ist, heraus. Damit es nicht möglich ist, dass das Signal nahe des Grenzbandes herausfällt, wird ein Bandmittensignal erzeugt. Ein Verfahren zum Erzeugen eines Bandmittensignals ist wie folgt.
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Zuerst verzögert die Verzögerungseinheit 33 ein empfangenes Signal um denselben Betrag wie Verzögerungen in dem TPF 31 und dem HPF 32 auftreten. Danach subtrahiert der Addierer-Subtrahierer 36 Ausgangssignale des TPF 31 und des HPF 32 von dem Ausgangssignal der Verzögerungseinheit 33 und berechnet ein Bandmittensignal nahe eines Grenzbandes.
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Der Bandteiler 40 ist so ausgestaltet, dass er in derselben Weise wie der Bandteiler 30 arbeitet, mit der Ausnahme, dass ein für die Eingabe verwendetes Signal nicht ein empfangenes Signal ist, sondern ein Eingangssignal des Mikrofons 20. Das heißt, die Filtercharakteristiken des TPF 41 und des HPF 42 sind jeweils dieselben wie diejenigen des TPF 31 und des HPF 32.
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Wie vorstehend beschrieben ist, enthält bei dem Ausführungsbeispiel 1 die Echolöschvorrichtung den Bandteiler 30 und den Bandteiler 40. Der Bandteiler 30 ist zusammengesetzt aus: dem TPF 31, das ein Tiefbandsignal durch Teilen einer Tiefbandkomponente eines empfangenen Signals erzeugt und eine Filtercharakteristik hat, die während des Abwärtstastens keine Rückfaltung bewirkt; die Abwärtstastvorrichtung 34, die das von dem TPF 31 geteilte Tiefbandsignal abwärts tastet; das HPF 32, das ein Hochbandsignal durch Teilen einer Hochbandkomponente des empfangenen Signals erzeugt und eine Filtercharakteristik hat, die keine Rückfaltung während des Abwärtstastens bewirkt; die Abwärtstastvorrichtung 35, die das durch das HPF 32 geteilte Hochbandsignal abwärts tastet; und den Addierer-Subtrahierer 36, der ein Bandmittensignal erzeugt durch Subtrahieren des von der Abwärtstastvorrichtung 34 ausgegebenen Tiefbandsignals und des von der Abwärtstastvorrichtung 35 ausgegebenen Hochbandsignals von dem durch die Verzögerungseinheit 33 verzögerten empfangenen Signal. Der Bandteiler 40 wird für ein Eingangssignal des Mikrofons 20 verwendet und hat dieselbe Konfiguration wie der vorgenannte Bandteiler 30. Daher kann ein Echolöschungsprozess durchgeführt werden, ohne durch Rückfalten während des bei der Bandteilung durchgeführten Abwärtstastens beeinflusst zu werden. Zusätzlich tritt, da keine Notwendigkeit besteht, einen HPF-Prozess bei einem Tiefbandsignal durchzuführen, anders als bei der herkömmlichen Subband-Echolöschvorrichtung wie der in dem vorgenannten Patentdokument 1 gezeigten, eine Tiefbandverzerrung nicht in einem Eingangssignal auf, wodurch die Wirkung erhalten wird, in der Lage zu sein, die Tonqualität aufrechtzuerhalten.
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Zusätzlich ist nach dem Ausführungsbeispiel 1 die Echolöschvorrichtung so konfiguriert, dass der Tiefband-Echoprozessor 51 und der Hochband-Echoprozessor 53 einen Echolöschprozess bei einem Tiefbandsignal und einem Hochbandsignal durch Verwendung eines adaptiven Filters durchführen, und der Bandmittel-Echoprozessor 52 führt einen Echounterdrückungsprozess bei einem Bandmittensignal durch. Daher kann der Rechenaufwand für die Echoverarbeitung bei dem Bandmittensignal, das noch nicht einem Abwärtstastprozess unterzogen wurde, unterdrückt werden.
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Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel 1 haben die Charakteristiken der TPF 31 und 41 und der HPF 32 und 42 die in den 2(a) und 2(b) gezeigten Charakteristiken beim Durchführen des Bandteilens. Alternativ können, solange wie Filter Charakteristiken haben, die ein Rückfalten während des Abwärtstastens nicht bewirken, andere Filter als diejenigen mit in den 2(a) und 2(b) gezeigten Charakteristiken verwendet werden.
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Obgleich nur der Bandmitten-Echoprozessor 52 einen Echounterdrückungsprozess durchführt, kann der Bandmitten-Echoprozessor 52 alternativ einen Echolöschprozess unter Verwendung eines adaptiven Filters durchführen. Weiterhin kann, obgleich die Echoverarbeitung bei einem Bandmittensignal ohne Abwärtstastung bei diesem durchgeführt wird, die Bandmitten-Echoverarbeitung durchgeführt werden, nachdem eine Abwärtstastung derart durchgeführt wurde, dass die Abtastfrequenz beispielsweise 2/3 anstelle von 1/2 wird. In diesem Fall besteht ein Kompromiss zwischen der Verringerung des Rechenaufwands für die Echoverarbeitung, die sich durch die Herabsetzung der Abtastfrequenz ergibt, und der Zunahme des Rechenaufwands für den Abwärtstastprozess.
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(Ausführungsbeispiel 2)
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Obgleich das vorbeschriebene Ausführungsbeispiel 1 so konfiguriert ist, dass ein Band in drei Subbänder, das Tiefband, die Bandmitte und das Hochband geteilt ist, ist es auch möglich, das Band in schmalere Bänder zu teilen. Ausführungsbeispiel 2 beschreibt ein Beispiel des Teilens eines Bandes eines Tiefbandsignals.
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4 ist ein Blockschaltbild, das eine Konfiguration einer Echolöschvorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel 2 darstellt. In 4 sind dieselben oder entsprechende Teile wie diejenigen in 1 mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet. Bei dem Ausführungsbeispiel 2 werden Bandteiler 30 und 40 als primäre Bandteiler verwendet, die jeweils eine primäre Teilung bei einem empfangenen Signal und einem Eingangssignal durchführen, um sie in individuelle primäre Teilsignale mit Bezug auf ein Tiefband, eine Bandmitte und ein Hochband zu teilen. Andererseits werden Bandteiler 30a und 40a als sekundäre Bandteiler verwendet. Diese Bandteiler 30a und 40a führen jeweils eine sekundäre Teilung bei den primären Tiefband-Teilsignalen durch, deren Bänder durch die primären Bandteiler geteilt wurden, und erzeugen hierdurch individuelle sekundäre Teilsignale mit Bezug auf Tiefband (bezeichnet als ”Tiefband A”), Bandmitte (bezeichnet als ”Tiefband B”) und Hochband (bezeichnet als ”Tiefband C”).
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In 4 empfängt der Bandteiler 30 ein empfangenes Signal und teilt das Band in drei Subbänder, nämlich ein Tiefband, eine Bandmitte und ein Hochband. Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel 1 werden die durch den Bandteiler 30 und den Bandteiler 40 erhaltenen Tiefbandsignale dem Echolöschungsprozess in einem Tiefband-Echoprozessor 51 unterzogen. Das Ausführungsbeispiel 2 unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel 1 dadurch, dass die Tiefbandsignale durch den Bandteiler 30a und den Bandteiler 40a in drei Subbänder unterteilt werden, nämlich das Tiefband A, das Tiefband B und das Tiefband C.
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Der Bandteiler 30a hat dieselbe innere Konfiguration wie der in 1 gezeigte Bandteiler 30. Der Bandteiler 30a zieht eine Tiefbandkomponente A durch ein TPF aus dem durch den Bandteiler 30 erzeugten Tiefbandsignal heraus und führt einen Abwärtstastprozess bei der Tiefbandkomponente A mittels einer Abwärtstastvorrichtung durch, um ein Tiefbandsignal A zu erzeugen. Eine Tiefbandkomponente C wird durch ein HPF aus dem Tiefbandsignal herausgezogen, und ein Abwärtstastprozess wird bei der Tiefbandkomponente C mittels einer Abwärtstastvorrichtung durchgeführt, wodurch ein Tiefbandsignal C erzeugt wird. Weiterhin werden nach Verzögerung des Tiefbandsignals durch eine Verzögerungseinheit die Tiefbandkomponente A und die Tiefbandkomponente C durch einen Addierer-Subtrahierer von dem verzögerten Tiefbandsignal subtrahiert, wodurch ein Tiefbandsignal B erzeugt wird.
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Der Bandteiler 40a führt dieselbe Operation wie der Bandteiler 30a durch, mit der Ausnahme, dass ein für die Eingabe verwendetes Signal nicht ein Tiefbandsignal der Empfangsseite ist, sondern ein Tiefbandsignal der Eingangsseite des Mikrofons 20 ist, und erzeugt ein Tiefbandsignal A, ein Tiefbandsignal B und ein Tiefbandsignal C.
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Es ist zu beachten, dass die Filtercharakteristiken, der TPF und der HPF, die Tiefbandkomponenten A und Tiefbandkomponenten C in den Bandteilern 30A und 40A herausziehen, solche sind, die keine Rückfaltung während des Abwärtstastens bewirken, wie beispielsweise die in den 2(a) und 2(b) gezeigten Filtercharakteristiken.
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Ein Tiefband A-Echoprozessor 51a empfängt die von dem Bandteiler 30a und dem Bandteiler 40a erzeugten Tiefbandsignale A und führt einen Echolöschungsprozess durch. Ein Tiefband-B-Echoprozessor 51b empfängt die von dem Bandteiler 30a und dem Bandteiler 40a erzeugten Tiefbandsignale B und führt einen Echolöschungsprozess durch. Ein Tiefband-C-Echoprozessor 51c empfängt die von dem Bandteiler 30a und dem Bandteiler 40a erzeugten Tiefbandsignale C und führt einen Echolöschungsprozess durch.
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Wie bei dem Ausführungsbeispiel 1 beschrieben ist, führt, während der Tiefband-A-Echoprozessor 51a und der Tiefband-C-Echoprozessor 51c einen Echolöschungsprozess unter Verwendung eines adaptiven Filters durchführen, der Tiefband-B-Echoprozessor 51b einen Echolöschungsprozess unter Verwendung eines adaptiven Filters durch oder führt alternativ einen Echounterdrückungsprozess ohne Verwendung des adaptiven Filters durch.
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Ein Bandkombinierer 60a hat dieselbe innere Konfiguration wie ein in 1 gezeigter Bandkombinierer 60. Der Bandkombinierer 60a empfängt ein Ausgangssignal von dem Tiefband-A-Echoprozessor 51a, führt einen Aufwärtstastprozess durch eine Aufwärtstastvorrichtung durch und entfernt eine Faltungskomponente durch ein TPF, und erzeugt hierdurch ein Tiefbandsignal A. Zusätzlich empfängt der Bandkombinierer 60a ein Ausgangssignal von dem Tiefband-C-Echoprozessor 51c, führt einen Aufwärtstastprozess durch eine Aufwärtstastvorrichtung durch und entfernt eine Faltungskomponente durch ein HPF, um ein Tiefbandsignal C zu erzeugen. Weiterhin wird ein Ausgangssignal von dem Tiefband-B-Echoprozessor 51b durch eine Verzögerungseinheit verzögert, und das verzögerte Tiefbandsignal B, das Tiefbandsignal A, das durch das TPF hindurchgegangen ist, und das Tiefbandsignal C, das durch das HPF hindurchgegangen ist, werden durch einen Addierer miteinander addiert, wodurch ein Tiefbandsignal erzeugt wird. Das erzeugte Tiefbandsignal wird zu einem Bandkombinierer 60 ausgegeben.
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Der Bandkombinierer 60 addiert das von dem Bandkombinierer 60a erhaltene Tiefbandsignal zu einem durch einen Bandmitten-Echoprozessor 52 erhaltenen Bandmittensignal und einem durch einen Hochband-Echoprozessor 53 erhaltenen Hochbandsignal und erzeugt hierdurch ein Sendesignal.
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Gemäß dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel 2 ist die Echolöschvorrichtung so konfiguriert, dass sie die Bandteiler 30a und 40a hat, die die von den Bandteilern 30 und 40 geteilten Tiefbandsignale in mehrere Subbänder unterteilen und hierdurch individuelle Signale des Tiefbands A bis Tiefbands C ausgeben. Daher kann ein Echolöschungsprozess durchgeführt werden, ohne durch Rückfaltung beeinflusst zu sein, und weiterhin kann der Rechenaufwand für einen Echolöschungsprozess für Tiefbandsignale im Vergleich zu dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel 1 weiter reduziert werden.
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Bei dem Ausführungsbeispiel 2 werden dieselben Filtercharakteristiken für die LPF 31 und 41 und die HPF 32 und 42, die in dem Bandteiler 30 und dem Bandteiler 40 verwendet werden, und die LPF und die HPF, die in dem Bandteiler 30a und dem Bandteiler 40a verwendet werden, verwendet. Alternativ können die Filtercharakteristiken zwischen beispielsweise den Bandteilern 30 und 40 und den Bandteilern 30a und 40a unterschiedlich sein.
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Bei dem Ausführungsbeispiel 2 sind die Bandteiler 30a und 40a hinzugefügt, um jeweils die Tiefbandsignale in drei Signale zu unterteilen. Alternativ kann ein Bandteiler für ein oder beide eines Bandmittensignals und eines Hochbandsignals hinzugefügt sein, um das Signal in drei Signale zu unterteilen.
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Das Ausführungsbeispiel 1 beschreibt beispielhaft eine Bandteilung von drei Subbändern, und das Ausführungsbeispiel 2 beschreibt beispielhaft eine Bandteilung von fünf Subbändern, Jedoch ist die Konfiguration nicht hierauf beschränkt, und eine wahlweise Anzahl von Teilungen kann angewendet werden.
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Beispielsweise werden in dem Fall der Halbierung die Filterlängen des TPF 31 und des HPF 32 vergrößert, um ihre Charakteristiken steil zu machen (d. h., ein Durchlassband und ein Sperrband identisch zu machen), wodurch die Erzeugung eines Mittelbands verhindert werden kann.
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Zusätzlich wird bei einem anderen Beispiel in dem Fall der Vierteilung das Niedrigbandsignal unter drei geteilten Signalen aus dem Hochband-, dem Mittelband- und dem Niedrigbandsignal in zwei Signale unterteilt, wodurch eine Bandteilung in insgesamt vier Subbänder möglich ist. Es ist zu beachten, dass, wenn das Niedrigbandsignal in zwei Signale unterteilt wird, die Notwendigkeit besteht, Filter mit Charakteristiken, die die Erzeugung eines Mittelbands nicht zulassen, zu verwenden, wie vorstehend beschrieben ist.
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Wie vorstehend beschrieben ist, können die Echolöschvorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung einen Echolöschungsprozess durchführen, ohne durch Rückfaltung beeinflusst zu sein, und sie sind somit geeignet, in Systemen verwendet zu werden, in denen ein Ausgangssignal eines Lautsprechers in ein Mikrofon eintritt, wie einem Freisprech-Verbindungssystem und einem Telefonkonferenzsystem.
