DE112014006865B4 - Echounterdrücker - Google Patents

Abstract

Echounterdrücker zum Entfernen von Echos aus N (N≥2) Eingangssignalen, welche durch N Mikrophone eingegeben werden, die eine Mehrzahl von durch eine Mehrzahl von Lautsprechern ausgegebenen Ausgangssignalen empfangen, wobei ein Überlagerungssignal zeitweilig zumindest einem der Mehrzahl von Ausgangssignalen überlagert ist, wobei der Echounterdrücker umfasst:
N Mischer zum Erzeugen von N Referenzsignalen, wobei jeder Mischer zum Mischen der Mehrzahl von durch die Mehrzahl von Lautsprechern ausgegebenen Ausgangssignalen mit einem zur Verwendung angewiesenen Mischverhältnis dient;
einen Adaptivfilter zum Erzeugen von N Pseudo-Echosignalen aus den N Referenzsignalen, die durch die N Mischer erzeugt sind;
N Subtraktoren zum Subtrahieren der N Pseudo-Echosignale von den N Eingangssignalen, und zum Erzeugen von N echoeliminierten Signalen; und
einen Mischverhältnis-Änderer zum Anweisen der N Mischer, das Mischverhältnis zu verändern, auf Basis eines in jedem der N Eingangssignale enthaltenen Echobetrags.

Description

• TECHNISCHES GEBIET
• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Echounterdrücker zur Verwendung in einem System, welches mit einer Mehrzahl von Lautsprechern und Mikrophonen ausgestattet ist.
• HINTERGRUND
• Freisprechsysteme für Fahrzeuge verwenden einen Echounterdrücker zum Entfernen von Echos, die durch einen Teil eines aus einem Lautsprecher ausgegebenen Geräuschs, das zu einem Mikrophon zurückkehrt, verursacht werden. Der Echounterdrücker erfasst ein durch den Lautsprecher auszugebendes Stimmsignal als ein Referenzsignal und beseitigt das Echo, das im aus dem Mikrophon eingegebenen Signal enthalten ist (beispielsweise siehe JP 2009-216835 A ).
• Basierend auf der Annahme, dass die Ausgaben aus dem linken Front(FL)-Lautsprecher, der an einem linken Frontseitenbereich in einem Fahrzeug montiert ist, und aus einem rechten Front(FR)-Lautsprecher, der an einem rechten Frontseitenbereich im Fahrzeug montiert ist, symmetrisch sind, erfassen konventionelle Echounterdrücker ein Referenzsignal aus einem der FL- und FR-Lautsprecher. Falls die Ausgaben aus den FL- und FR-Lautsprechern symmetrisch sind, wie oben angenommen, sind Beträge von Echo, welche zu den FL- und FR-Mikrophonen gelangen, die jeweils links und rechts im Fahrzeug angeordnet sind, gleich. Daher können Echos von Eingangssignalen unter Verwendung eines identischen Referenzsignals für sowohl das FL als auch das FR-Mikrophon subtrahiert werden. In einer Situation jedoch, in welcher die Ausgaben aus den FL- und FR-Lautsprechern asymmetrisch sind, beispielsweise eine durch eine Autonavigationsvorrichtung bereitgestellte Sprachführung nur aus einem Lautsprecher auf der Fahrerseite ausgegeben wird, kann das Echo nicht vollständig entfernt werden, weil sich Echobeträge, die in die Mikrophone eindringen, unterscheiden. Daher kann private Information, die in der Sprachführung enthalten ist, wie etwa die aktuelle Fahrposition, an ein Mobiltelefon auf der Gegenseite übertragen werden.
• Um dieses Problem zu lösen, schlägt JP H2-244099 A einen Echounterdrücker vor, der ein aus einem FL-Lautsprecher auszugebendes Tonsignal und ein aus einem FR-Lautsprecher auszugebendes Tonsignal mischt, um ein Referenzsignal zu erzeugen, wodurch die Unbalance zwischen dem Echobetrag, der in das FL-Mikrophon gelangt, und dem, der in das FR-Mikrophon gelangt, justiert wird.
• US 2009/0 316 923 A1 offenbart ein akustisches Mehrkanal-Echo-Reduktionssystem, das eine AEC-Komponente (Acoustic Echo Canceller) mit einem festen Filter für jede jeweilige Kombination von Lautsprecher- und Mikrofonsignalen und einem adaptiven Filter für jedes Mikrofonsignal umfasst. Für jedes Mikrofonsignal modifiziert die AEC-Komponente das Mikrofonsignal, um Beiträge von den Ausgängen der Lautsprecher zumindest teilweise basierend auf dem jeweiligen adaptiven Filter, das dem Mikrofonsignal zugeordnet ist, und dem Satz fester Filter, die dem jeweiligen Mikrofonsignal zugeordnet sind, zu reduzieren.
• Gemäß JP S61-72 420 A wird, um eine Mehrkanal-Echo-Löschung zu erreichen, an jedem Echo-Pfad eine Speicherschaltung für Echopfad-Kennlinienparameter zur Verwaltung von Echokennlinien-Parameter bereitgestellt Ein Korrekturbetrag wird unter Verwendung einer Korrekturbetrag-Berechnungsschaltung und einer Empfangsleistungsberechnungsschaltung aus einem Empfangssignal und einem Restsignal berechnet, um eine Echocharakteristik für ein Echosignal jedes Kanals zu erhalten. Die Echokennlinienparameter-Speicherschaltung verwendet die Korrekturbeträge, um einen sequentiellen Echokennlinienparameter an jedem Kanal zu erhalten und seinen Inhalt zu speichern. Ferner wendet eine Faltungsintegrationsschaltung eine Faltungsintegration auf ein Ausgangssignal der Speicherschaltung und das Ausgangssignal einer Empfangssignal-Speicherschaltung an, um jeweils ein ungefähres Echosignal zu erhalten. Das ungefähre Echosignal wird verwendet, um das Echosignal von einem Lautsprecher zu einem Mikrofon zu löschen.
• US 2008/0 031 466 A1 offenbart ein Mehrkanal-Echokompensationssystem, das zwei Lautsprechereingangskanäle umfasst. Jeder Lautsprechereingangskanal ist mit einem Lautsprecher verbunden, um ein Lautsprechereingangssignal bereitzustellen, das von dem Lautsprecher ausgestrahlt wird. Ein Mikrofonausgangskanal empfängt ein Mikrofonausgangssignal von mindestens einem Mikrofon, wobei jedes Mikrofon konfiguriert ist, um ein von den Lautsprechern ausgehendes Signal zu erfassen. Ferner ist ein Kompensationskanal mit einem adaptiven Kompensationsfilter für jeden Lautsprechereingangskanal vorgesehen, wobei jeder Kompensationskanal einen jeweiligen Lautsprechereingangskanal und den Mikrofonausgangskanal verbindet. Jedes adaptive Kompensationsfilter ist ausgelegt, ein Signal auf dem jeweiligen Kompensationskanal zu filtern, wodurch ein Kompensationsausgangssignal bereitgestellt wird.
• ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
• TECHNISCHES PROBLEM
• Ein Problem beim in JP H2-244099 A offenbarten Echounterdrücker ist, dass, weil das Mischverhältnis der aus den FL- und FR-Lautsprechern ausgegebenen Tonsignale auf einen festen Wert voreingestellt ist, dass Echo nicht vollständig in einer Situation entfernt werden kann, in der sich das Leistungsverhältnis zwischen den FL- und FR-Lautsprechern dynamisch ändert.
• Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das oben erwähnte Problem zu lösen, und es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Echo mit einem hohen Genauigkeitsgrad zu entfernen, selbst in einer Situation, in der das Leistungsverhältnis einer Mehrzahl von Lautsprechern sich dynamisch ändert.
• PROBLEMLÖSUNG
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Echounterdrücker zum Entfernen von Echos aus N (N≥2) Eingangssignalen, welche durch N Mikrophone eingegeben werden, die eine Mehrzahl von durch eine Mehrzahl von Lautsprechern ausgegebenen Ausgangssignalen empfangen, wobei eine Überlagerungssignal zeitweilig auf zumindest eines der Mehrzahl von Ausgangssignalen überlagert ist, wobei der Echounterdrücker umfasst: N Mischer zum Erzeugen von N Referenzsignalen, wobei jeder Mischer zum Mischen der Mehrzahl von durch die Mehrzahl von Lautsprechern ausgegebenen Ausgangssignalen mit einem zur Verwendung angewiesenen Mischverhältnis dient; einen Adaptivfilter zum Erzeugen von N Pseudo-Echosignalen aus den N Referenzsignalen, die durch die N Mischer erzeugt sind; N Subtraktoren zum Subtrahieren der N Pseudo-Echosignale von den N Eingangssignalen, und zum Erzeugen von N echoeliminierten Signalen; und einen Mischverhältnis-Änderer zum Anweisen der N Mischer, das Mischverhältnis zu verändern, auf Basis eines in jedem der N Eingangssignale enthaltenen Echobetrags.
• VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
• Weil der Echounterdrücker gemäß der vorliegenden Erfindung die durch die N Mischer verwendeten Mischverhältnisse auf Basis der Echobeträge, die in den N Eingangssignalen enthalten sind, verändert, kann der Echounterdrücker Echos genau in einer Situation entfernen, in welcher das Leistungsverhältnis der Mehrzahl von Lautsprechern sich dynamisch ändert.
• Figurenliste
• 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Echounterdrückers gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration in dem Fall zeigt, in welchem der Echounterdrücker gemäß Ausführungsform 1 auf ein fahrzeugmontiertes Freisprechsystem angewendet wird;
• 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Installation von Lautsprechern und Mikrophonen des Freisprechsystems in einem Fahrzeug zeigt und zeigt einen Fall, in welchem die Ausgaben der zwei Lautsprecher, die an einem Frontbereich des Fahrzeugs angeordnet sind, symmetrisch sind;
• 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Installation der Lautsprecher und Mikrophone des Freisprechanrufsystems im Fahrzeugt zeigt und zeigt einen Fall, in welchem die Ausgaben der im Frontbereich des Fahrzeugs angeordneten zwei Lautsprecher asymmetrisch sind;
• 5A bis 5F zeigen alle einen Graphen, der eine Signalwellenform in distinkten Einheiten des
• Echounterdrückers in einem Fall illustriert, in welchem die Ausgaben der Lautsprecher asymmetrisch sind und ein Mischverhältnis für jedes Mikrophon gleich ist;
• 6A bis 6F zeigen alle einen Graphen, der eine Signalwellenform in distinkten Einheiten des
• Echounterdrückers in einem Fall zeigen, in welchem die Ausgaben der Lautsprecher asymmetrisch sind und das Mischverhältnis sich für jedes Mikrophon unterscheidet;
• 7 ist ein Flussdiagramm, welches einen Prozess des dynamischen Änderns des Mischverhältnisses in einem Echounterdrücker gemäß Ausführungsform 1 zeigt;
• 8 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Echounterdrückers gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung zeigt;
• 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der internen Konfiguration eines Mischverhältnisses des Echounterdrückers gemäß Ausführungsform 2 zeigt; und
• 10 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Lautsprecher-Identifikationsprozess zeigt, der durch den Echounterdrücker gemäß Ausführungsform 2 durchgeführt wird.
• BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
• Nachfolgend, um diese Erfindung detaillierter zu erklären, werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• Ausführungsform 1
• 1 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration eines Echounterdrückers 10 gemäß Ausführungsform 1 zeigt. 2 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der Konfiguration im Falle des Anwendens des Echounterdrückers 10 gemäß Ausführungsform 1 auf ein fahrzeugmontiertes Freisprechsystem 1 zeigt. Nachfolgend wird der Echounterdrücker 10 anhand des Freisprechsystems 1 erläutert.
• Wie in 2 gezeigt, beinhaltet das Freisprechsystem 1 eine Kommunikationsvorrichtung 5 und den Echounterdrücker 10. Ein Gegensprecher-Sprachsignal wird aus einem Mobiltelefon 2 an einem Gegenende zu einem Mobiltelefon 4 gesendet und weiter aus dem Mobiltelefon 4 an eine Kommunikationsvorrichtung 5 über Kurzbereichs-Funkkommunikation oder dergleichen gesendet. Die Gegenseitenstimme wird dann aus der Kommunikationsvorrichtung 5 an einen Verstärker 6, der in einem Fahrzeug 3 montiert ist, über den Echounterdrücker 10 gesendet und durch den Verstärker 6 verstärkt. Verstärkte Signale werden per Stimme aus Lautsprechern 7FL und 7FR ausgegeben. Weiter werden in Ausführungsform 1 Stimmsignale wie etwa Sprechführung durch eine Navigationsvorrichtung 9, die im Fahrzeug 3 montiert ist, oder dergleichen, ebenfalls durch den Verstärker 6 verstärkt und aus dem Lautsprecher 7FL und 7FR per Stimme ausgegeben.
• Äußerungen von Passagieren im Fahrzeug 3 werden über Mikrophone 8A und 8B eingegeben. Echos aufgrund beispielsweise der Gegenseitenstimme und/oder Sprachführung werden durch den Echounterdrücker 10 aus den über die Mikrophone 8A und 8B eingegebenen Signalen entfernt. Ausgangssignale aus dem Echounterdrücker 10 werden aus der Kommunikationsvorrichtung 5 an das Mobiltelefon 4 über Kurzbereichs-Funkkommunikation oder dergleichen gesendet und aus dem Mobiltelefon 4 an das Mobiltelefon 2 am Gegenende gesendet.
• Ein Beispiel der Installation der Lautsprecher 7FL, 7FR und der Mikrophone 8A, 8B im Fahrzeug ist in 3 gezeigt. Der Lautsprecher 7FL ist an einem linken Frontseitenbereich des Fahrzeugs 3 montiert, während der Lautsprecher 7FR an einem rechten Frontseitenbereich des Fahrzeugs montiert ist. Ein Lautsprecher 7RL ist an einem linken Heckseitenbereich des Fahrzeugs montiert, während ein Lautsprecher 7RR an einem rechten Heckseitenbereich des Fahrzeugs montiert ist. Man beachte, dass die Lautsprecher 7RL und 7RR in Ausführungsform 1 nicht verwendet werden.
• Weiter ist das Mikrophon 8A an einem rechten Frontbereich des Fahrzeugs 3 montiert und ist das Mikrophon 8B an einem linken Frontbereich des Fahrzeugs montiert.
• Als Nächstes werden Details des Echounterdrückers 10 erläutert.
• Der Echounterdrücker 10 kann unter Verwendung eines Universalprozessors oder eines Digitalsignalprozessors (DSP) hergestellt werden, welcher für Digitalsignalverarbeitung geeignet ist, oder kann unter Verwendung sowohl eines Universalprozessors als auch eines DSP in Kombination hergestellt werden.
• Eine durch das Freisprechsystem 1 empfangene Erkennungsstimme und eine zeitweilig durch die Navigationsvorrichtung 9 ausgegebene Sprachführung werden durch Verstärkungseinheiten 61 und 62 des Verstärkers 6 verstärkt und aus den Lautsprechern 7FL und 7FR ausgegeben. Ein aus dem Lautsprecher 7FL zum Zeitpunkt n ausgegebenes Stimmsignal wird durch ein Ausgangssignal S_FL(n) ausgedrückt und ein aus dem Lautsprecher 7FR zum Zeitpunkt n ausgegebenes Stimmsignal wird durch ein Ausgangssignal S_FR(n) ausgedrückt. Eine Stimmäußerung durch einen Passagier im Fahrzeug 3 wird an die Mikrophone 8A und 8B in einem Zustand eingegeben, in welchem aus den Lautsprechern 7FL und 7FR ausgegebene Töne in die Stimme eingemischt werden. Ein am Mikrophon 8A eingegebenes Stimmsignal wird durch ein Eingangssignal S_A(n) ausgedrückt und ein am Mikrophon 8B eingegebenes Stimmsignal wird durch ein Eingangssignal S_B(n) ausgedrückt.
• Ein Mischer 11A mischt die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n), die aus dem Verstärker 6 erfasst sind, mit einem Mischverhältnis, welches zur Verwendung angewiesen ist, durch einen Mischverhältnis-Änderer 15 und erzeugt ein Referenzsignal r_A(n) für das Mikrophon 8A. Ähnlich mischt ein Mischer 11B die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n), die aus dem Verstärker 6 erfasst sind, mit einem Mischverhältnis, welches zur Verwendung durch den Mischverhältnis-Änderer 15 angewiesen wird, und erzeugt ein Referenzsignal r_B(n) für das Mikrophon 8B.
• Ein Adaptivfilter 12 erzeugt ein Pseudo-Echosignal aus dem Referenzsignal r_A(n), welches durch den Mischer 11A erzeugt ist, unter Verwendung eines den Mikrophonen 8A und 8B gemeinsamen Verstärkungsfaktors. Ähnlich erzeugt der Adaptivfilter 12 ein Pseudo-Echosignal aus dem Referenzsignal r_B(n), welches durch den Mischer 11B erzeugt ist, unter Verwendung eines den Mikrophonen 8A und 8B gemeinsamen Verstärkungsfaktors.
• Weil für einen durch den Adaptivfilter 12 durchgeführten adaptiven Filterprozess bekannte Technologien verwendet werden können, wird eine detaillierte Erläuterung des Adaptivfilterprozesses weggelassen. Weiter können durch Restechodetektoren 14A und 14B detektierte Restechobeträge zum Aktualisieren des Adaptivfilters verwendet werden.
• Ein Subtraktor 13A subtrahiert das basierend auf dem Referenzsignal r_A(n) erzeugte Pseudo-Echosignal vom Eingangssignal S_A (n), das über das Mikrophon 8A eingegeben ist und erzeugt ein echoeliminiertes Signal Z_A(n). Ähnlich subtrahiert ein Subtraktor 13B das basierend auf dem Referenzsignal r_B (n) erzeugte Pseudo-Echosignal vom Eingangssignal S_B (n), das über das Mikrophon 8B eingegeben ist, und erzeugt ein echoeliminiertes Signal Z_B (n).
• Ein Restechodetektor 14A detektiert eine Menge an Restecho e_A(n) aus dem echoeliminierten Signal Z_A (n), welches aus dem Subtraktor 13A ausgegeben wird. Ähnlich detektiert ein Restechodetektor 14B einen Betrag von Restecho e_B(n) aus dem echoeliminierten Signal Z_B (n), das aus dem Subtraktor 13B ausgegeben wird.
• Weil für den Prozess des Detektierens des Betrags an Restecho, welcher durch jeden der Restechodetektoren 14A und 14B durchgeführt wird, eine bekannte Technik verwendet werden kann, wird eine detaillierte Erläuterung des Detektionsprozesses weggelassen. Beispielsweise kann ein Verfahren des Ausgebens eines Testsignals aus dem Echounterdrücker 10 an die Lautsprecher 7FL und 7FR und Detektieren von Restbeträgen des Testsignals durch die Restechodetektoren 14A und 14B verwendet werden.
• Der Mischverhältnis-Änderer 15 weist die Mischer 11A und 11A an, ein Mischverhältnis auf solche Weise zu verwenden, dass der Betrag von Restecho e_A (n), welche durch den Restechodetektor 14A detektiert wird, und der Betrag von Restecho e_B (n), der durch den Restechodetektor 14B detektiert wird, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert wird. Dieser Schwellenwert kann jeglichen Wert, einschließlich 0, annehmen.
• Wie in 3 gezeigt, wenn die Tonausgaben der Lautsprecher 7FL und 7FR symmetrisch sind, sind im Wesentlichen die Beträge von Echo, die an den Mikrophonen 8A und 8B eingegeben werden, zueinander gleich. Daher spielt es keine Rolle, dass die Referenzsignale r_A (n) und r_B (n) für die Mikrophone 8A und 8B die gleichen sind. Spezifischer mischt der Mischer 11A die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) mit dem Verhältnis der Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) = 1:1 und erzeugt das Referenzsignal r_A(n) für das Mikrophon 8A und mischt der Mischer 11B ähnlich die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) mit dem Verhältnis der Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) = 1:1, um das Referenzsignal r_B(n) für das Mikrophon 8B zu erzeugen. Dadurch können die Echos optimal aus den Eingangssignalen S_A(n) und S_B(n) der Mikrophone 8A und 8B entfernt werden.
• Andererseits, falls Echo verbleibt, falls ein Ton nur aus dem Lautsprecher 7FR ausgegeben wird, wie in 4 gezeigt, und falls die Referenzsignale r_A(n) und r_B(n) gleich sind, weil der Betrag von am Mikrophon 8B eingegebenem Echo kleiner ist als der Betrag von am Mikrophon 8A eingegebenem Echo.
• Das Eingangssignal S_A(n) des Mikrophons 8A ist in 5A gezeigt und das Eingangssignal S_B(n) des Mikrophones 8B ist in 5D gezeigt. Wenn die Referenzsignale r_A(n) und r_B(n) mit derselben Wellenform wie in den 5B und 5E gezeigt für diese Eingangssignale S_A(n) und S_B(n) verwendet werden, verbleibt das Echo im echoeliminierten Signal Z_A(n), wie in 5C gezeigt. Im Gegensatz dazu, wie in 5F gezeigt, wird das Echo optimal aus dem echoeliminierten Signal Z_B(n) des Mikrophones 8B entfernt.
• Beispielsweise verbleibt in der Situation, in welcher die Empfangsstimme des Freisprechsystems 1 symmetrisch aus den Lautsprechern 7FL und 7FR ausgegeben wird, falls eine Sprachführung aus der Navigationsvorrichtung 9 nur der Empfangsstimme aus dem Lautsprecher 7R aus einer Fahrerseite überlagert wird, das Echo der Sprachführung im echoeliminierten Signal Z_A(n) des Mikrophones 8A, das nahe am Lautsprecher 7FR ist. Daher wird private Information, wie etwa aktueller Ort des Fahrzeugs 3, an das Mobiltelefon am Gegenende gesendet.
• In einem solchen Fall wird das Mischverhältnis der Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) beim Erzeugen von Referenzsignalen zwischen dem Mikrophon 8A und dem Mikrophon 8B verändert.
• Weil ein großer Betrag an Echo aus dem Lautsprecher 7FR in die Eingangssignale S_A(n) des Mikrophones 8A eingemischt wird, wie in 6A gezeigt, mischt der Mischer 11A die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) mit dem Verhältnis der Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) = 3:7, um das Referenzsignal r_A(n) zu erzeugen (6B). Als Ergebnis wird das echoeliminierte Signal Z_A(n), in welchem das Echo optimal entfernt ist, wie in 6C gezeigt ermittelt.
• Im Gegensatz dazu, weil ein kleiner Betrag von Echo aus dem Lautsprecher 7FR in das Eingangssignal S_B(n) des Mikrophones 8B eingemischt ist, wie in 6D gezeigt, mischt der Mischer 11B die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) mit dem Verhältnis der Ausgangsignale S_FL(n) und S_FR(n) = 7:3, um das Referenzsignal r_B(n) zu erzeugen (6E). Als Ergebnis wird das echoeliminierte Signal Z_B(n), in welchem das Echo optimal entfernt ist, wie in 7F gezeigt ermittelt.
• Es ist anzumerken, dass es bzgl. des Implementation des Aktualisierens des Adaptivfilters 12 und des Aktualisierens der Mischverhältnisses der Mischer 11A und 11B, die gemäß der vorliegenden Erfindung durch den Echounterdrücker 10 implementiert sind, bevorzugt wird, dass die Mischverhältnisse zuerst aktualisiert werden und dann der Adaptivfilter 12 aktualisiert wird.
• Als Nächstes wird eine Verarbeitung des dynamischen Änderns der Mischverhältnisse unter Bezugnahme auf ein in 7 illustriertes Flussdiagramm erläutert. Der Echounterdrücker 10 führt die in dem Flussdiagramm von 7 gezeigte Verarbeitung periodisch durch.
• Zuerst weist der Mischverhältnis-Änderer 15 jeden der Mischer 11A und 11B an, ein Mischverhältnis zu verwenden und die Mischer 11A und 11B stellen beide das angewiesene Mischverhältnis darauf ein (in Schritt ST1). Die Mischer 11A und 11B mischen beide die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) unter Verwendung des eingestellten Mischverhältnisses, um Referenzsignale r_A(n) und r_B(n) zu erzeugen (im Schritt ST2).
• Zum Zeitpunkt des Startens des Echounterdrückers 10 (das heißt zum Zeitpunkt der Durchführung des im Flussdiagramm von 7 gezeigten Prozesses zum ersten Mal), wird der Anfangswert des Mischverhältnisses beispielsweise auf die Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) = 1:1 eingestellt. Nachdem der Echounterdrücker 10 gestartet ist (d. h. zum Zeitpunkt der Durchführung des im Flussdiagramm von 7 gezeigten Prozesses zum zweiten und nachfolgenden Mal), wird ein zum Zeitpunkt des vorherigen Durchführens der Verarbeitung, die im Flussdiagramm gezeigt, eingestellten Mischverhältnisses als deren Anfangswert verwendet.
• Der Adaptivfilter 12 erzeugt ein Pseudo-Echosignal aus dem Referenzsignal r_A(n) für das Mikrophon 8A und erzeugt auch ein Pseudo-Echosignal aus dem Referenzsignal r_B(n) für das Mikrophon 8B (im Schritt ST3). Der Subtraktor 13A subtrahiert das basierend auf dem Referenzsignal r_A(n) erzeugte Pseudo-Echosignal vom Eingangssignal S_A(n) des Mikrophons 8A, um ein echoeliminiertes Signal Z_A(n) zu erzeugen (im Schritt ST4). Parallel zu diesem Prozess subtrahiert der Subtraktor 13B das basierend auf dem Referenzsignal r_B(n) erzeugte Pseudo-Echosignal vom Eingangssignal S_B(n) des Mikrophons 8B, um ein echoeliminiertes Signal Z_B(n) zu erzeugen (im Schritt ST4).
• Der Restecho-Detektor 14A detektiert einen Betrag von Restecho e_A(n), der im echoeliminierten Signal Z_A(n) aus dem Mikrophon 8A verbleibt (im Schritt ST5). Parallel zu diesem Prozess detektiert der Restecho-Detektor 14B einen Betrag ein Restecho e_B(n), der im echoeliminierten Signal Z_B(n) aus dem Mikrophon 8B verbleibt (im Schritt ST5).
• Der Mischverhältnis-Änderer 15 bestimmt, ob jeder der Beträge von Restecho, e_A(n) und e_B(n) gleich oder kleiner als ein Schwellenwert ist oder nicht (im Schritt ST6). Falls beide Restechobeträge gleich oder kleiner dem Schwellenwert sind (Ja in Schritt ST6), endet die Verarbeitung des Änderns des Mischverhältnisses. Falls andererseits zumindest einer der Beträge von Restecho größer als der Schwellenwert ist (Nein in ST6), kehrt der Prozess zum Schritt ST1 zurück und weist der Mischverhältnis-Änderer 15 die Mischer 11A und 11B an, ein anderes Mischverhältnis als das Letzte zu verwenden, das zur Verwendung im vorherigen Schritt ST1 angewiesen wurde.
• Wenn beispielsweise die Ausgaben der Lautsprecher 7FL und 7FR symmetrisch sind, kann das in jedes der Mikrophone 8A und 8B eingegebene Echo optimal unter Verwendung des Anfangswerts von Mischverhältnis, 1:1, entfernt werden. Entsprechend sind die Beträge von Restecho e_A(n) und e_B(n) gleicher oder kleiner als der Schwellenwert (Ja in Schritt ST6) und somit beendet der Echounterdrücker 10 die Verarbeitung zum Ändern der Mischverhältnisse. Wenn andererseits die Ausgaben der Lautsprecher 7FL und 7FR asymmetrisch sind und zumindest eine der Beträge von Restecho e_A(n) und e_B(n) größer als der Schwellenwert ist (wenn Nein in Schritt ST6) kehrt der Prozess zum Schritt ST1 zurück. Der Mischverhältnis-Änderer 15 verändert das Mischverhältnis/die Mischverhältnisse und weist den Mischer 11A und/oder den Mischer 11A an, ein neues Mischverhältnis zu verwenden.
• Wenn beispielsweise der Betrag an Restecho aus dem Mikrophon 8A größer ist als derjenige aus dem Mikrophon 8B, ändert der Mischverhältnis-Änderer 15 das Verhältnis der Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) auf 4:6 auf solche Weise, dass der Prozentsatz des Ausgangssignals S_FR(n) des in der Umgebung des Mikrophons 8A montierten Lautsprechers 7FR groß wird (Schritt ST1). Wenn im Schritt ST6 jeder der Beträge des Restechos gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, nach Ändern des Mischverhältnisses (Ja in Schritt ST6), bestimmt der Mischverhältnis-Änderer 15, dass das Mischverhältnis von 4:6 optimal ist und beendet den Änderungsprozess. Wenn andererseits der Betrag ein Restecho aus dem Mikrophon 8A größer als der Schwellenwert ist und der Betrag von Restecho aus dem Mikrophon 8A größer als derjenige aus dem Mikrophon 8B im Schritt ST6 ist, nach Ändern des Mischverhältnisses (Nein in Schritt ST6), wird der Prozess zum Schritt ST1 rückgeführt und ändert der Mischverhältnis-Änderer 15 das Mischverhältnis auf 3:7. Der Mischverhältnis-Änderer wiederholt die Prozesse von Schritten ST1 bis ST6 auf diese Weise, bis das Mischverhältnis(e) einen Wert erreicht, der optimales Entfernen des Echos aus den Eingangssignalen S_A(n) und S_B(n) aus den Mikrophonen 8A und 8B ermöglicht.
• Wie oben beschrieben, ist der Echounterdrücker 10 gemäß Ausführungsform 1 konfiguriert, zu beinhalten: die Mischer 11A und 11B, beide, um eine Mehrzahl von Ausgangssignalen, die durch eine Mehrzahl von Lautsprechern ausgegeben werden, mit einem Mischverhältnis zu mischen, welches zur Verwendung angewiesen ist, und zwei Referenzsignale zu erzeugen, deren Anzahl dieselbe wie die Anzahl von Mikrophonen ist; den Adaptivfilter 12 zum Erzeugen von zwei Pseudo-Echosignalen aus den zwei durch die Mischer 11A und 11B erzeugten Referenzsignalen; die Subtraktoren 13A und 13B zum Subtrahieren der zwei Pseudo-Echosignale aus zwei Eingangssignalen, und zum Erzeugen von zwei echoeliminierten Signalen; und dem Mischverhältnis-Änderer 15 zum Anweisen einer Änderung der Mischverhältnisse der Mischer 11A und 11B auf Basis der Beträge von Echos, die in zwei Eingangssignalen enthalten sind. Daher, in einer Situation, in der das Leistungsverhältnis zwischen der Mehrzahl von Lautsprechern sich dynamisch ändert, weil ein Überlagerungssignal zeitweilig auf zumindest eines aus der Mehrzahl von Ausgangssignalen, die durch die Mehrzahl von Lautsprechern ausgegeben werden, überlagert wird, kann der Echounterdrücker Echos exakt entfernen.
• Weiter beinhaltet der Echounterdrücker 10 gemäß Ausführungsform 1 zwei Restecho-Detektoren 14A und 14B zum Detektieren von Beträgen von Restecho aus den zwei echoeliminierten Signalen, der in Anzahl die gleiche ist wie die Anzahl von Mikrophonen, und der Mischverhältnis-Änderer 15 ist so konfiguriert, dass er die Verarbeitung zum Ändern des Mischverhältnisses der Mischer 11A und 11B wiederholt, bis jeder der zwei Beträge von Restecho, die durch die Restecho-Detektoren 14A und 14B detektiert werden, kleiner als oder gleich dem Schwellenwert wird. Daher kann der Echounterdrücker die Mischverhältnisse auf Werte ändern, welche den Beträgen von Echo entsprechen, die in den Eingangssignalen enthalten sind, und verbessert seine Echoentfernungs-Leistungsfähigkeit.
• Obwohl in der oben erwähnten Erläuterung der Fall der Verwendung der zwei Mikrophone 8A und 8B als ein Beispiel gezeigt ist, kann die Anzahl von Mikrophonen drei oder mehr betragen. Wenn die Anzahl von Mikrophonen N (N≥2) ist, ist die Anzahl von Mischern ebenfalls N, ist die Anzahl von Subtraktoren auch N und ist die Anzahl von Restecho-Detektoren auch N. Weiter, obwohl der Fall, in welchem die zwei Lautsprecher 7FL und 7FR verwendet werden, als ein Beispiel gezeigt ist, kann die Anzahl von Lautsprechern 3 oder größer sein.
• Weiter, obwohl in der oben erwähnten Erläuterung das Beispiel, in welchem eine aus der Navigationsvorrichtung 9 ausgegebene Sprachführung der durch das Freisprechsystem 1 empfangenen Empfangsstimme überlagert ist, als ein Beispiel eines aus einem Lautsprecher ausgegebenen Signals gezeigt ist, ist diese Ausführungsform nicht auf diese Beispiel beschränkt und ein Warnton, der erzeugt wird, während das Fahrzeug 3 rückwärtsfährt, oder dergleichen, kann der Empfangsstimme überlagert werden.
• Ausführungsform 2
• Der Echounterdrücker 10 gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform 1 weiß nicht, aus welchem Lautsprecher eine durch die Navigationsvorrichtung 9 bereitgestellte Sprachführung ausgegeben wird. Daher wiederholt der Echounterdrücker den Prozess des Änderns der Mischverhältnisse, bis die Mischverhältnisse optimale Werte erreichen, was es ermöglicht, das Echo aus jedem der Eingangssignale der Mikrophone 8A und 8B zu entfernen. Weil dieses Verfahren eine recht lange Zeit zum Herausfinden in der optimalen Mischverhältnisse erfordern kann, gibt es die Möglichkeit, dass Echos nicht komplett entfernt werden können, unmittelbar nachdem eine Sprachführung ausgegeben wird. Um dieses Problem zu lösen, ist der Echounterdrücker 10 gemäß dieser Ausführungsform 2 so konfiguriert dass er einen Lautsprecher identifiziert, der eine Sprachführung einer Navigationsvorrichtung 9 ausgibt, und die Mischverhältnisse auf Werte gemäß einem Ergebnis dieser Identifikation ändert.
• 8 ist ein Blockdiagramm, welches die Konfiguration des Echounterdrückers 10 gemäß Ausführungsform 2 zeigt. Weil ein Beispiel der Konfiguration in dem Fall des Anwendens dieses Echounterdrücker 10 auf ein fahrzeugmontiertes Freisprechsystem 1 dieselbe ist wie jene in 2 gezeigte, von einem graphischen Standpunkt, wird eine Erläuterung des Beispiels unter Verwendung von 2 gemacht. Weiter wird in Ausführungsform 2 ein Fall, in welchem vier Lautsprecher 7FL, 7FR, 7RL und 7RR in einem Fahrzeug 3 montiert sind, als ein Beispiel gezeigt werden. Ein Beispiel der Anordnung der vier Lautsprecher 7FL, 7FR, 7RL und 7RR im Fahrzeug ist in 3 gezeigt. Ein aus dem Lautsprecher 7FL zur Zeit n ausgegebenes Sprachsignal wird durch ein Ausgangssignal S_FL(n) ausgedrückt, ein aus dem Lautsprecher 7FR zur Zeit n ausgegebenes Sprachsignal wird durch ein Ausgangssignal S_FR(n) ausgedrückt, ein aus dem Lautsprecher 7RL zum Zeitpunkt n ausgegebenes Sprachsignal wird durch ein Ausgangssignal S_RL(n) ausgedrückt und ein aus dem Lautsprecher 7RR zum Zeitpunkt n ausgegebenes Sprachsignal wird durch ein Ausgangssignal S_RR(n) ausgedrückt.
• Ein Mischverhältnis-Änderer 20 ändert die Mischverhältnisse auf Basis der Ausgangssignale S_FL(n), S_FR(n), S_RL(n), und S_RR(n) der Lautsprecher 7FL, 7FR, 7RL und 7RR und weist Mischer 11A und 11B an, die veränderten Mischverhältnisse zu verwenden. Der Mischer 11A mischt die Ausgangssignale S_FL(n), S_FR(n), S_RL(n), und S_RR(n) unter Verwendung des Mischverhältnisses, welches zur Verwendung durch den Mischverhältnis-Änderer 20 angewiesen ist, um ein Referenzsignal r_A(n) für das Mikrophon 8A zu erzeugen. Der Mischer 11B mischt in ähnlicher Weise die Ausgangssignale S_FL(n), S_FR(n), S_RL(n), und S_RR(n) unter Verwendung des Mischverhältnisses, das zur Verwendung durch den Mischverhältnis-Änderer 20 angewiesen ist, um ein Referenzsignal r_B(n) für das Mikrophon 8B zu erzeugen.
• 9 ist ein Blockdiagramm, das ein Beispiel der internen Konfiguration des Mischverhältnis-Änderers 20 zeigt. Der Mischverhältnis-Änderer 20 beinhaltet einen ersten Referenzsignal-Generator 21, einen zweiten Referenzsignal-Generator 22, einen Multiplizierer 23, einen Leistungskomparator 24, einen Signalrechner 25 und einen Mischverhältnis-Auswähler 26.
• Das Mischverhältnis der Ausgangssignale S_FL(n) und S_FR(n) = 1:1 wird am ersten Referenzsignal-Generator 21 eingestellt. Der erste Referenzsignal-Generator 21 mischt das Ausgangssignal S_FL(n) des Lautsprechers 7FL und das Ausgangssignal S_FR(n) des Lautsprechers 7FR mit 1:1, um ein erstes Referenzsignal r₁(n), gezeigt durch die Gleichung (1) unten, zu erzeugen.
• Andererseits wird das Mischverhältnis der Ausgangssignale S_FL(n), S_FR(n) , S_RL(n) und S_RR(n) = 1:2:3:4 am zweiten Referenzsignal-Generator 22 eingestellt. Der zweite Referenzsignal-Generator 22 mischt das Ausgangssignal S_FL(n) des Lautsprechers 7FL, das Ausgangssignal S_FR(n) des Lautsprechers 7FR, das Ausgangssignal S_RL(n) des Lautsprechers 7RL und das Ausgangssignal S_RR(n) des Lautsprechers 7RR mit 1:2:3:4, um ein zweites Referenzsignal r₂(n) zu generieren, das durch die nachfolgende Gleichung (2) gezeigt ist. $${\text{r}}_1\left(\text{n}\right)=\mathrm{0,5}\cdot {\text{S}}_{\text{FL}}\left(\text{n}\right)+\mathrm{0,5}\cdot {\text{S}}_{\text{FR}}\left(\text{n}\right)$$

  

  $$\begin{array}{l}{\text{r}}_2\left(\text{n}\right)=\mathrm{0,1}\cdot {\text{S}}_{\text{FL}}\left(\text{n}\right)+\mathrm{0,2}\cdot {\text{S}}_{\text{FR}}\left(\text{n}\right)+\mathrm{0,3}\cdot {\text{S}}_{\text{RL}}\left(\text{n}\right)+\mathrm{0,4}\\ \cdot {\text{S}}_{\text{RR}}\left(\text{n}\right)\end{array}$$

  
• Der Multiplizierer 23, der Leistungskomparator 24 und der Signalrechner 25 konfigurieren einen Lautsprecher-Identifizierer 27. Der Lautsprecher-Identifizierer 27 identifiziert einen Lautsprecher, der eine durch die Navigationsvorrichtung 9 bereitgestellte Sprachführung ausgibt.
• 10 ist ein Flussdiagramm, das einen durch den Lautsprecher-Identifizierer 27 durchgeführten Lautsprecher-Identifikationsprozess zeigt. Der Echounterdrücker 10 führt den im Flussdiagramm von 10 gezeigten Prozess periodisch durch.
• Als Voraussetzung zum Durchführen des Lautsprecher-Identifikationsprozesses durch den Lautsprecher-Identifizierer 27 wird angenommen, dass derselbe Ton (das heißt eine Empfangsstimme des Freisprechsystems 1) aus den Lautsprechern 7FL und 7FR ausgegeben wird, falls keine Sprachführung ausgegeben wird.
• Am Anfang bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer 27, ob eine Sprachführung aus irgendeinen den Lautsprecher 7FL, 7FR, 7RL und 7RR ausgegeben wird oder nicht (in Schritt ST11).
• Wenn angenommen wird, dass keine Sprachführung aus den Lautsprechern ausgegeben wird, können die nachfolgenden Beziehungen etabliert werden: S_FL(n) = S_FR(n) und S_RL(n) = S_RR(n) = 0. Diese Relationen in Kombination mit den simultanen Gleichungen (1) und (2) oben verwendend, wird Gleichung (3) unten abgeleitet. Entsprechend, falls die Gleichung (3) erfüllt ist, kann festgestellt werden, dass keine Sprachführung aus irgendeinem der Lautsprecher ausgegeben wird. $${\text{r}}_1\left(\text{n}\right)=10\text{/}3\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  
• Der Multiplizierer 23 multipliziert das zweite Referenzsignal r₂(n) durch 10/3 entsprechend der Gleichung (3). Der Leistungskomparator 24 vergleicht die Leistung von r₁(n), welches durch den ersten Referensignal-Generator 21 erzeugt wird, mit der Leistung von (10/3) . r₂(n), berechnet durch den Multiplizierer 23.
• Falls die Leistung von r₁(n) gleich zu derjenigen von (10/3) • r₂(n) ist, bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer 27, dass keine Sprachführung aus den Lautsprechern ausgegeben wird (Nein in Schritt ST11), weil die oben erwähnte Gleichung (3) erfüllt ist. Andererseits, falls die Leistung von r₁(n) sich von derjenigen von 10/3 . r₂(n) unterscheidet, bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer 27, dass eine Sprachführung aus einem der Lautsprecher ausgegeben wird (Ja in Schritt ST11).
• Falls festgestellt wird, dass eine Sprachführung aus einem der Lautsprecher ausgegeben wird (Ja in Schritt ST11), bestimmt dann der Lautsprecher-Identifizierer 27, ob die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird oder nicht (im Schritt ST12).
• Annehmend, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird, können die folgenden Relationen etabliert werden: S_FL(n) = S_FR(n) = S_RL(n) = 0. Unter Verwendung dieser Relation in Kombination mit den simultanen Gleichungen (1) und (2) oben, wird Gleichung (4) unten abgeleitet. S_RR(n) in Gleichung (4) ist gleich der Sprachführung. Daher, wenn die Leistung von S_RR(n) nahe an 0 ist, kann der Lautsprecher-Identifizierer 27 feststellen, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird, während, wenn die Leistung von S_RR(n) groß in einem gewissen Ausmaß ist, der Lautsprecher-Identifizierer 27 feststellen kann, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird. $${\text{S}}_{\text{RR}}\left(\text{n}\right)=-\mathrm{0,75}\cdot {\text{r}}_1\left(\text{n}\right)+\mathrm{2,5}\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  

  $${\text{R}}_1\left(\text{n}\right)=10\text{/3}\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  
• In Ausführungsform 2 multipliziert der Multiplizierer 23 das zweite Referenzsignal r₂(n) mit 10/3 in Übereinstimmung mit der Gleichung (5), die aus der Gleichung (4) abgeleitet wird, indem angenommen wird, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird, das heißt S_RR(n) = 0. Der Leistungskomperator 24 vergleicht die Leistung von r₁(n), welche durch den ersten Referenzsignal-Generator 21 erzeugt wird, mit derjenigen von (10/3) . r₂(n), berechnet durch den Multiplizierer 23.
• Falls die Leistung von r₁(n) gleich derjenigen von (10/3) • r₂(n) ist, bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer 27, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird (Nein in Schritt ST12). Andererseits, falls die Leistung von r₁(n) sich von derjenigen von (10/3) . r₂(n) unterscheidet, bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird (Ja in Schritt ST12) und identifiziert den Lautsprecher 7RR als den Lautsprecher, der die Sprachführung ausgibt (im Schritt ST13).
• Falls festgestellt wird, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RR ausgegeben wird (Nein in Schritt ST12), bestimmt dann der Lautsprecher-Identifizierer 27, ob die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird oder nicht (im Schritt ST14).
• Annehmend, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird, können die folgenden Relationen etabliert werden: S_FL(n) = S_FR(n) und S_RR(n) = 0. Unter Verwendung dieser Relationen in Kombination mit den simultanen Gleichungen (1) und (2) oben leitet sich Gleichung (6) unten ab. Entsprechend dieser Gleichung (6), falls die Leistung von S_RL(n) nahe an 0 ist, kann der Lautsprecher-Identifizierer 27 feststellen, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird, während, falls die Leistung von S_RL(n) in gewissen Grade groß ist, kann der Lautsprecher-Identifizierer feststellen, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird. $${\text{S}}_{\text{RL}}\left(\text{n}\right)=-{\text{r}}_1\left(\text{n}\right)+3\text{/}10\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  

  $${\text{R}}_1\left(\text{n}\right)=3\text{/10}\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  
• In Ausführungsform 2 multipliziert der Multiplizierer 23 das zweite Referenzsignal r₂(n) mit 3/10 in Übereinstimmung mit der Gleichung (7), welche aus Gleichung (6) abgeleitet wird, indem angenommen wird, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird, das heißt S_RL(n) = 0. Der Leistungskomparator 24 vergleicht die Leistung von r₁(n), welche durch den ersten Referenzsignal-Generator 21 erzeugt wird, mit derjenigen von (3/10) . r₂(n), berechnet durch den Multiplizierer 23.
• Falls die Leistung von r₁(n) gleich derjenigen von (3/10) • r₂(n) ist, bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer 27, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird (Nein im Schritt ST14). Falls andererseits die Leistung von r₁(n) sich von derjenigen von (3/10) . r₂(n) unterscheidet, bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird (Ja in Schritt ST14) und identifiziert den Lautsprecher 7RL als den Lautsprecher, der die Sprachführung ausgibt (im Schritt ST15).
• Falls festgestellt wird, dass keine Sprachführung aus dem Lautsprecher 7RL ausgegeben wird (Nein in Schritt ST14), bestimmt dann der Lautsprecher-Identifizierer 27, aus welchem der Lautsprecher 7FL und 7FR die Sprachführung ausgegeben wird (in Schritten ST16 und ST17).
• Weil die Sprachführung weder aus den Lautsprechern 7RR noch 7RL ausgegeben wird, können die folgenden Relationen etabliert werden: S_RR(n) = S_RL(n) = 0. Unter Verwendung dieser Relationen mit den simultanen Gleichungen (1) und (2) oben leiten sich die nachfolgenden Gleichungen (8) und (9) ab. $${\text{S}}_{\text{FL}}\left(\text{n}\right)=4\cdot {\text{r}}_1\left(\text{n}\right)-10\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  

  $${\text{S}}_{\text{FR}}\left(\text{n}\right)=-2\cdot {\text{r}}_1\left(\text{n}\right)+10\cdot {\text{r}}_2\left(\text{n}\right)$$

  
• Der Signalgenerator 25 berechnet S_FL(n) unter Verwendung des ersten Referenzsignals r₁(n) und des zweiten Referenzsignals r₂(n), die daran eingegeben werden, anhand von Gleichung (8) und berechnet auch S_FR(n) gemäß Gleichung (9) (in Schritt ST16). Der Leistungskomparator 24 vergleicht die Leistung von S_FL(n) mit derjenigen von S_FR(n) auf Basis von S_FL(n) und S_FR(n), berechnet durch den Signalrechner 25 (im Schritt ST17) .
• Der Lautsprecher-Identifizierer 27 stellt fest, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher ausgegeben wird, welcher das Signal mit der größeren Leistung bereitstellt. Spezifischer, falls die Leistung von S_FR(n) größer als diejenige von S_FL(n) ist (Ja in Schritt ST17), bestimmt der Lautsprecher-Identifizierer 27, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7FR ausgegeben wird (im Schritt ST18), während, falls die Leistung von S_FL(n) größer als diejenige von S_FR(n) ist (Nein in Schritt ST17), der Lautsprecher-Identifizierer bestimmt, dass die Sprachführung aus dem Lautsprecher 7FL ausgegeben wird (im Schritt ST19).
• Der Lautsprecher-Identifizierer 27 teilt dem Mischverhältnis-Selektor 26 den identifizierenden Sprachführungs-Ausgabelautsprecher mit.
• Der Mischverhältnis-Selektor 26 hält Einstellinformation, welche eine Korrespondenz zwischen Sprachführungs-Ausgabelautsprecher und Mischverhältnissen zeigt, die vorab eingestellt sind. Der Mischverhältnis-Selektor 26 wählt Mischverhältnisse entsprechend einem durch den Lautsprecher-Identifizierer 27 mitgeteilten Lautsprecher aus der Einstellinformation aus und weist die Mischer 11A und 11B an, die Mischverhältnisse zu verwenden.
• Nachfolgend wird ein Beispiel der Einstellinformation erläutert.
• Beispielsweise in einem Fall, in welchem keine Sprachführung aus einem der Lautsprecher ausgegeben wird, kann ein Mischverhältnis der Ausgangssignale S_FL(n), S_FR(n), S_RL(n) und S_RR(n) auf 1:1:0:0 für beide Mischer 11A und 11B eingestellt werden, weil die Empfangsstimme des Freisprechsystems 1 symmetrisch aus den Lautsprechern 7FL und 7FR ausgegeben wird.
• Weiter, beispielsweise in einem Fall, in welchem der Sprachführungs-Ausgabelautsprecher der Lautsprecher 7RR ist, kann das Mischverhältnis für den Mischer 11A auf 4:4:0:2 eingestellt werden und kann das Mischverhältnis für den Mischer 11B auf 4:4:0:1 eingestellt werden.
• Weiter, beispielsweise in einem Fall, bei dem der Sprachführungs-Ausgabelautsprecher der Lautsprecher 7RL ist, kann das Mischverhältnis für den Mischer 11A auf 4:4:1:0 eingestellt werden und kann das Mischverhältnis für den Mischer 11B auf 4:4:2:0 eingestellt werden.
• Weiter, beispielweise in einem Fall, bei dem der Sprachführungs-Ausgabelautsprecher der Lautsprecher 7FR ist, kann das Mischverhältnis für den Mischer 11A auf 3:7:0:0 eingestellt werden und kann das Mischverhältnis für den Mischer 11B auf 7:3:0:0 eingestellt werden.
• Weiter, beispielsweise in einem Fall, in welchem der Sprachführungs-Ausgabelautsprecher der Lautsprecher 7FL ist, wird das Mischverhältnis für den Mischer 11A auf 7:3:0:0 eingestellt und kann das Mischverhältnis für den Mischer 11B auf 3:7:0:0 eingestellt werden.
• Weiter, erlaubt das Identifizieren eines Lautsprechers, der eine Sprachführung ausgibt, durch den Lautsprecher-Identifizierer 27 die Trennung der durch die Navigationsvorrichtung 9 bereitgestellten Sprachführung von der Empfangsstimme des Freisprechsystems 1. Beispielsweise falls die Relation S_FL(n) < S_FR(n) im Schritt ST17 von 10 erfüllt ist, beinhaltet das Ausgangssignal S_FR(n) des Lautsprechers 7FR sowohl die Sprachführung als auch die Empfangsstimme des Freisprechsystems 1, während das Ausgangssignal S_FL(n) des Lautsprechers 7FL die Empfangsstimme des Freisprechsystems 1 enthält. Daher, indem das Ausgangssignal S_FL(n) vom Ausgangssignal S_FR(n) subtrahiert wird, kann die Sprachführung von der Empfangsstimme getrennt werden. Die Mischer 11A und 11B können getrennte Sprachführung und Empfangsstimme des Freisprechsystems 1 bei verschiedenen Verhältnissen mischen, um Referenzsignale zu erzeugen.
• Weiter kann ein Verfahren des effizienten Löschens von Echos unter Verwendung von zwei adaptiven Filtern verwendet werden. Einer der adaptiven Filter verwendet die getrennte Sprachführung als ein Referenzsignal zum Löschen von Echos. Der andere adaptive Filter verwendet die getrennte Empfangsstimme als ein Referenzsignal zum Löschen von Echos. Dadurch können die adaptiven Filter das Echo stabil löschen, ohne eine inkorrekte Operation durchzuführen.
• Obwohl in der oben beschriebenen Erläuterung die durch die Navigationsvorrichtung 9 bereitgestellte Sprachführung als ein Beispiel eines Signals gezeigt ist, welches zeitweilig aus einem Lautsprecher ausgegeben wird und überlagert wird, ist diese Ausführungsform nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann ein Warnton, der erzeugt wird, während das Fahrzeug 3 rückwärtsfährt, oder dergleichen, überlagert werden.
• Wie oben beschrieben, ist der Mischverhältnis-Änderer 20 gemäß Ausführungsform 2 so konfiguriert, dass er die Einstellinformation hält, welcher eine Korrespondenz zwischen Lautsprecher, der ein überlagertes Signal ausgibt, und Mischverhältnissen für die Anweisung der Mischer 11A und 11B zur Verwendung zeigt, einen Lautsprecher zu identifizieren, der das überlagerte Signal unter Verwendung einer Mehrzahl von Referenzsignalen ausgibt, die mit verschiedenen Mischverhältnissen erzeugt werden, Mischverhältnisse entsprechend dem identifizierten Lautsprecher aus der Einstellinformationen auszuwählen und die Mischer 11A und 11B zur Verwendung der ausgewählten Mischverhältnisse anzuweisen. Daher, selbst in einer Situation, in der das Leistungsverhältnis der Mehrzahl von Lautsprechern sich dynamisch ändert, können Echos mit einem hohen Genauigkeitsgrad entfernt werden.
• Die oben beschriebenen Ausführungsformen 1 und 2 können kombiniert werden. In diesem Fall werden im in 8 gezeigten Echounterdrücker 10 die Restecho-Detektoren 14A und 14B und der in 1 gezeigte Mischverhältnis-Änderer 15 hinzugefügt. Als Ergebnis können die Mischverhältnisse der Mischer 11A und 11B durch den Mischverhältnis-Änderer 20 in Übereinstimmung mit der Position des Sprachführungs-Ausgabelautsprechers geändert werden, und können dann die geänderten Mischverhältnisse weiter durch den Mischverhältnis-Änderer 15 optimiert werden. Daher wird die Entfernungs-Leistungsfähigkeit des Echos verbessert.
• Obwohl in den oben beschriebenen Ausführungsformen 1 und 2 das Beispiel des Anwendens des Echounterdrückers 10 auf das in dem Fahrzeug 3 installierte Freisprechsystem 1 gezeigt ist, ist die Anwendung nicht auf dieses Beispiel beschränkt. Beispielsweise kann der Echounterdrücker 10 auf ein Video-Konferenzsystem für Freisprechanrufe angewendet werden.
• INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
• Weil der Echounterdrücker gemäß der vorliegenden Erfindung die zum Zeitpunkt des Erzeugens von Referenzsignalen verwendete Mischverhältnisse in Übereinstimmung mit einer dynamischen Änderung des Leistungsverhältnis der Mehrzahl von Lautsprecher ändert, ist der Echounterdrücker geeignet zur Verwendung beispielsweise als ein Echounterdrücker für ein Freisprechsystem, das in einem Fahrzeug verwendet wird, in welchem eine durch eine Navigationsvorrichtung oder dergleichen bereitgestellte Sprachführung existiert.
• Bezugszeichenliste

1

Freisprechsystem;

2, 4

Mobiltelefon;

3

Fahrzeug;

5

Kommunikationsvorrichtung;

6

Verstärker;

7FL, 7FR, 7RL, 7RR

Lautsprecher;

8A, 8B

Mikrophon;

9

Navigationsvorrichtung;

10

Echounterdrücker;

11A, 11B

Mischer;

12

Adaptivfilter;

13A, 13B

Subtraktor;

14A, 14B

Restecho-Detektor;

15, 20

Mischverhältnis-Änderer;

21

Erster Referenzsignal-Generator;

22

Zweiter Referenzsignal-Generator;

23

Multiplizierer;

24

Leistungskomparator;

25

Signalrechner;

26

Mischverhältnis-Selektor;

27

Lautsprecher-Identifizierer.

Claims (5)

1. Echounterdrücker zum Entfernen von Echos aus N (N≥2) Eingangssignalen, welche durch N Mikrophone eingegeben werden, die eine Mehrzahl von durch eine Mehrzahl von Lautsprechern ausgegebenen Ausgangssignalen empfangen, wobei ein Überlagerungssignal zeitweilig zumindest einem der Mehrzahl von Ausgangssignalen überlagert ist, wobei der Echounterdrücker umfasst: N Mischer zum Erzeugen von N Referenzsignalen, wobei jeder Mischer zum Mischen der Mehrzahl von durch die Mehrzahl von Lautsprechern ausgegebenen Ausgangssignalen mit einem zur Verwendung angewiesenen Mischverhältnis dient; einen Adaptivfilter zum Erzeugen von N Pseudo-Echosignalen aus den N Referenzsignalen, die durch die N Mischer erzeugt sind; N Subtraktoren zum Subtrahieren der N Pseudo-Echosignale von den N Eingangssignalen, und zum Erzeugen von N echoeliminierten Signalen; und einen Mischverhältnis-Änderer zum Anweisen der N Mischer, das Mischverhältnis zu verändern, auf Basis eines in jedem der N Eingangssignale enthaltenen Echobetrags.
2. Echounterdrücker gemäß Anspruch 1, wobei der Echounterdrücker weiter umfasst: N Restecho-Detektoren zum Detektieren von N Beträgen von Restecho aus den N echoeliminierten Signalen, wobei der Mischverhältnis-Änderer das durch jeden der N Mischer verwendete Mischverhältnis ändert, bis alle der N Beträge von Restecho, die durch die N Restecho-Detektoren detektiert werden, gleich oder kleiner als ein Schwellenwert werden.
3. Echounterdrücker gemäß Anspruch 1, wobei der Mischverhältnis-Änderer Einstellinformation hält, die eine Korrespondenz zwischen einem Lautsprecher, der ein Überlagerungssignal ausgibt, und Mischverhältnissen, die für die N Mischer zur Verwendung anzuweisen sind, zeigt, einen Lautsprecher identifiziert, der das Überlagerungssignal ausgibt, unter Verwendung einer Mehrzahl von Referenzsignalen bei einem differierenden Mischverhältnis, Mischverhältnisse entsprechend dem identifizierten Lautsprecher unter Bezugnahme auf die Einstellinformation auswählt und die N Mischer anweist, die ausgewählten Mischverhältnisse zu verwenden.
4. Echounterdrücker gemäß Anspruch 3, wobei der Mischverhältnis-Änderer umfasst: einen ersten Referenzsignal-Generator zum Mischen der Mehrzahl von Ausgangssignalen, die durch die Mehrzahl von Lautsprechern auszugeben sind, mit einem voreingestellten ersten Mischverhältnis, und zum Erzeugen eines ersten Referenzsignals; einen zweiten Referenzsignal-Generator zum Mischen der Mehrzahl von Ausgangssignalen, die durch die Mehrzahl von Lautsprechern auszugeben sind, mit einem voreingestellten zweiten Mischverhältnis, und zum Erzeugen eines zweiten Referenzsignals; und einen Lautsprecher-Identifizierer zum Berechnen eines Ausgangssignals für jeden Lautsprecher unter der Annahme, dass das Überlagerungssignal irgendeinem der Lautsprecher überlagert wird, indem die ersten und zweiten Referenzsignale verwendet werden, und zum Identifizieren des Lautsprechers, der das Überlagerungssignal ausgibt, auf Basis des berechneten Ausgangssignals.
5. Echounterdrücker gemäß Anspruch 1, wobei die Ausgangssignale Signale einer Empfangsstimme sind, die durch ein in einem Fahrzeug montiertes Freisprechsystem empfangen wird, und das Überlagerungssignal entweder ein Signal von durch eine in dem Fahrzeug montierte Navigationsvorrichtung ausgegebene Sprachführung oder ein Signal eines Warntons, der bereitgestellt wird, wenn das Fahrzeug rückwärtsfährt, ist.

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