DE1957637A1 - Echounterdruecker - Google Patents
EchounterdrueckerInfo
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- H04B—TRANSMISSION
- H04B3/00—Line transmission systems
- H04B3/02—Details
- H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
- H04B3/23—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
Description
Anmelder; Stuttgart, den I5. Nov. I969
Nippon Electric Company, Limited P 2238
7-15, Shiba Gochome,
Minato-ku
Tokio / Japan
Minato-ku
Tokio / Japan
Vertreter; . A
Dipl.-Ing. Max Bunke
Patentanwalt
7OOO Stuttgart W
Schloßstr. 73B
Patentanwalt
7OOO Stuttgart W
Schloßstr. 73B
Die Erfindung betrifft einen Echounterdrücker zur Unterdrückung eines Echos infolge eines von der Empfangssei te
durch einen Zweidraht/Vierdraht-Konverter in einem Telefonnetz
zu der Sendeseite gelangenden Lecksignale.
009886/1279
Die bekannten Echounterdrücker, bei denen das Echo beseitigt
wird, arbeiten derart, daß das infolge eines von der Empfangsseite zu der Sendeseite durch den
Zweidraht/Vierdraht-Konverter in einem Fernsprechnetz gelangendes Lecksignal durch ein Netzwerk unterdrückt
wird« das die gleichen Übertragungseigenschaften wie
der Leckweg besitzt, wodurch aus dem Empfangssignal die gleiche Signalwellenform wie die des Lecksignals
zusammengesetzt wird und das zusammengesetzte Signal von dem Signal der Sendeseite abgezogen und so die
Lecksignalkomponente beseitigt wird.
Da die Übertragungseigenschaften des Leckweges in den meisten Fällen als linear angesehen werden können,
können sie durch ein sogenanntes Querfilter dargestellt werden, bei dem jedes Abgriffausgangssignal der Abgriffe
aufweisenden Verzögerungsleitung mit einem geeigneten
Koeffizienten (in folgenden als "Abgriffverstärkung"
bezeichnet) multipliziert und die Summe der Multiplikationsergebnisse als Aus gangs signal abgegeben
wird.
In diesem Fall ist die Impulsfilterkurve des Querfilters gleich dem Satz der vorhandenen Abgriffverstärkungswerte.
Entsprechend dem Stand der Technik wird ein Netzwerk gebildet, das die gleichen Übertragungseigenschaften
wie der Leckweg besitzt, wobei ein Impuls an der Empfangsseite des Konverters eingegeben
wird, die sich ergebende Filterkurve ermittelt wird, die sich an der Sendeseite durch den Leckweg
zeigt und die ermittelten Werte des festgestellten
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-3-
Signals direkt als die Abgriffverstärkungen des Querfilters
eingestellt werden. Entsprechend dieser Anordnung kann jedoch die Abgriffverstärkung kaum automatisch
geändert werden, wenn sich die Übertragungseigenschaften
des Leckweges z.B. infolge eines Nebenstellenanschlusses an der Teilnehmerseite ändern, nachdem eine
Abgriffverstärkung einmal eingestellt ist. Dadurch wird es schwierig, die gewünschte Behöbeseitigungswirkung
aufrechtzuerhalten.
Gemäß.der Erfindung erreicht man dies jedoch durch eine
Einrichtung zur Ermittlung der Zeitdauer, in der vom Teilnehmer kein Gespräch, ausgeht, ein Querfiiter, bestehend
aus einer Verzögerungsleitung, Vervielfachern und einem Addierer, das ein Signal auf der Empfangsseite des Konverters während der Zeitdauer, in der kein
Gespräch von dem Empfänger ausgeht, als Eingangssignal
empfängt, einen Subtrahierer, in dem das Ausgangssignal des Querfilters von dem Signal auf der Sendeseite des
Konverters abgezogen wird, einen Teiler, in dem die sich ergebende Differenz durch den ¥ert des Eingangssignals zu einer vorbestimmten Zeit geteilt wird, wobei die sich ergebenden Quotienten aufeinanderfolgend M
zur Einstellung der sogenannten Abgriffverstärkung
an den Vervielfachern verwendet werden, und einen weiteren Subtrahierer, um das Ausgangssignal des Querfilters
von dem Signal auf der Sendeseite des Konverters abzuziehen, so daß die Echo verursachende Lecksignalkomponente
beseitigt wird.
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Wenn daher kein Signal von der Teilnehmerseite ankommt, werden die Abgriffsverstärkungen des Querfilters berechnet
und durch Verwendung des Signals der Empfangsseite des Konverters und des Lecksignals der Sendeseite
eingestellt, so daß die Übertragungseigenschaften des Querfilters denen des Leckweges gleichgemacht werden.
Dadur.ch ist es leicht, ein Querfilter zu verwirklichen, das automatisch die Eigenschaften des Netzwerks gemäß
der-Änderung der Übertragungseigenschaften des Leckweges
ohne die Eingabe von Impulsen verändert und das die gewünschten Echobeseitigungseigenschaften aufweist.
In den Figuren 1 bis 3 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise dargestellt und
nachstehend näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Prinzip-Blockschaltbild;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Echounterdrückers gemäß
der Erfindung und
Fig. 3 ein Blockschaltbild der Schaltung zur Berechnung
und Einstellung der Abgriffsverstärkungen der
in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform.
Gemäß der Erfindung wird das folgende Prinzip verwendet,
um die Abgriffsverstärkungen des Querfilters durch
Verwendung des Empfangssignalβ und des Lecksignals zu
berechnen und einzustellen·
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Wie Fig. 1 zeigt, wird ein Eingangssignal R(t) einem
Querfilter, das aus einer Verzögerungsleitung 1 besteht, die η-Abgriffe besitzt, zugeführt. In diesem Fall läßt
sich das Ausgangssignal R*(to), das man an einem Addierer
2 erhält, durch die folgende Gleichung ausdrücken:
R'(to) = R(to)Xo + RCt-I)X1 + ... + R(t-(n_1))Xn_1·
In dieser Gleichung ist R(t )der Wert von R(t) des O-ten
·· ■
Abgriffes zur Zeit t ,
R(t-1) der Wert des ersten Abgriffes zur Zeit t
R(t-/ 1\) der Wert des(n-i)ten Abgriffs zur Zeit t .
X , X1 ..... sind die Abgriffsverstärkungen.
Wenn das Abgriffintervall der Verzögerungsleitung als
T angenommen wird, ist das Ausgangssignal R1Ct1) zur Zeit
t1 = to + T:
1 10 01 211n1
Durch erneute Bildung der obigen Beziehung zur Zeit t bis t , werden η-Gleichungen erhalten. Diese Gleichun- j
gen führen gleichzeitig ein lineares Simultangleleitungssystem
mit η-Unbekannten (X , X1, ...., X-1) ein, wenn
R(t) und R'(t) bekannt sind, von denen eindeutige Lösungen gefunden werden. Es ist daher theoretisch möglich,
alle Werte der n-AbgrIffsverStärkungen X , X1, ...., X
durch Lösung der Gleichungen unter Verwendung einer ge- ι eigneten Recheneinrichtung zu erhalten. '
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Ersetzt man R(t) durch das Signal der Empfangsseite des
Konverters und R'(t) durch das Lecksignal auf der Sendeeeite,
so ist die berechnete Lösung der Übertragungseigenschaften
des Querfilters gleich der des Leckweges. Durch Subtraktion dieses Ausgangssignals von dem Signal
auf der Sendeseite kann die Lecksignalkomponente vollkommen beseitigt werden.
Da jedoch η gewöhnlich mehr als 100 beträgt, ist ein vergleichsweise großer und schneller elektrischer
Rechner erforderlich, um ein solches linear.es Simultangleichung ssystem mit η-Unbekannten zu lösen.
Gemäß der Erfindung werden die Multiplikationsoperation der Abgriffausgangssignale und der Abgriffsverstärkung
und die Addition der Produkte, die zu den Querfiltern gehören, zwangsläufig verwendet und die vorherige
lineare Simultangleichung kann mit Rücksicht auf die gegebenen Eingangs- und Ausgangs signale in der reellen
Zeitbasis aufeinanderfolgend gelöst werden, indem ein Addierer und ein Teiler zusätzlich beliefert werden.
Das oben beschriebene lineare Simultangleichungssystem
mit η-Unbekannten kann wie folgt ausgedrückt werden:
R(to)X
o)Xo
R(t
Η<*η-2>Χ1 ··— + β(
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In diesem Gleichungssystem ist das Zeitintervall so be
stimmt, daß es dem Abgriffintervall der Verzögerungsleitung
gleich, ist. .
Wenn das Eingangssignal Null ist, bevor t = t , , d.h.
R(ti) = 0 und i ^ 0, wird die Matrix auf den linken Seiten der η-ten Simultangleichungen eine trigonometrische
Matrix, vobei die rechten oberen Halbelemente Null sind. Wenn daher R(t) und R'(t) gegeben sind,
können die Abgriffverstärkungen X0, X1, ....X1
leicht durch aufeinanderfolgende Substitution bestimmt
werden. Das bedeutet, daß der Wert von X0 = R*(to)/
R(t) zur Zeit t = t-. aus der Beziehung in der ersten
Zeile in Gleichung (i) erhalten wird, und der Wert von X durch Substitution des Wertes Xn in der zweiten Beziehung,
die den Zustand zur Zeit t = t1 darstellt. In
der gleichen Weise können alle Werte zwischen X„ und
X ., vor der Zeit t H bestimmt werden. Das bedeutet,
η— ι η—ι
daß die Beziehung· der Gleichung (i) zur Zeit t = t1
allgemein in der folgenden Form ausgedrückt werden kann:
£(i-i) +R(^)X1 = R'(t±) (2)
in der
Der Wert von X. wird daher aus der folgenden Gleichung
berechnet:
X1 R'(t±) - S(J-D (4).
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Der Wert ^Z ist exakt der Wert des Ausgangssignals
des"Querfilters zur Zeit t = ^-1* Die i-te Abgriffsverstärkung
X, erhält man durch Subtraktion des Wertes 5^ " 'von dem gegebenen Ausgangssignal R'(t.)f das das
gewünschte Querfilter-Ausgangssignal zur Zeit t = t ist, und dann durch Division der sich ergebenden Differenzen
durch den Wert R(t„) des gegebenen Eingangssignals
zur Zeit t = t_. Für diese Operationen ist nur je ein,-Subtraktions-
und ein Divisionsgerät ausser der Operationsfunktion des Querfilters erforderlich.
Eine Ausführungsform eines Echounterdrückers, der nach
dem obigen Prinzip arbeitet, wird anhand der Fig. 2 er-'
läutert. Eine Steuer/Rechen-Schaltung 21 wird verwendet, wodurch die Zeit, während der kein Gespräch von
der Teilnehmerseite ausgeht, durch Verwendung des Empfangssignals R(t) an der Empfangsseite des Konverters
und der Signalpegel an der Empfangsseite ermittelt werden. In der Steuer/Rechen-Schaltung 21 werden die
Abgriffsverstärkungen des Querfilters 22 berechnet und
entsprechend dem Signal R(t) an der Empfangsseite und dem Lecksignal R'(t) an der Sendeseite während der
Zeit, in der kein Gespräch geführt wird, eingestellt.
Das Ausgangssignal des Querfilters 22 wird von dem
das
Signal an der Sendeseite des Konverters durch Subtraktionsgerät 23 abgezogen. Somit wird ein Signal, dessen
Teil R'(t), der das Echo verursacht, und der wirksam beseitigt wurde, zu dem Sendeanschluss 25 geleitet,
wenn das Sprechsignal von der Teilnehmerseite und das Lecksignal R'(t) an der Sendeseite vorhanden waren.
Gemäß der Erfindung wird die Abgriffsverstärkung stets
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berechnet und während der Zeit eingestellt, wenn kein
Gespräch von dem Teilnehmer ausgeht. Selbst wenn die Übertragungseigenschaften des Leckweges geändert werden,
können somit die gewünschten Eigenschaften erhalten werden, indem der Änderung der Übertragungseigenschaften automatisch nachgegangen wird.
Eine Schaltung zur Berechnung und Einstellung der Abgriff sverstärkungen in dem Echounterdrücker, der in
Fig. 2 gezeigt ist, wird anhand der Fig. 3 beschrieben, die ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer ^
solchen Schaltung zeigt.
Die Abgriffausgangssignale der Verzögerungsleitung 31»
die zehn Abgriffe besitzt, werden mit dem Inhalt der jeweiligen Abgriffsverstärkungsregister 320 mittels
der Multiplizierschaltung 330 multipliziert und die Produkte werden dann mittels des Addierers 3^ addiert.
Bei der Anfangsoperation wird der Inhalt der Abgriffsvers tärkungeregi st er 320 gelöscht und es wird die Zeit
t = t_ bei der R(t. ) Null, i^O und R(t_)^O ist,
mittels der Steuerschaltung 30 bestimmt. Zu dieser Zeit
wird ein Schalter SW geschlossen, um den Wert von R(t ) Λ
in dem Register 37 zu speichern.
Während das Alisgangssignal des Addierers 34 zu dieser
Zeit Null ist, wird der Quotient, der durch Teilung durch den Registerinhalt H(tQ) erhalten wird, wobei
eine Differenz in einem Subtrahierer 35 zwischen dem
gegebenen Auegangssignal R'(tQ) und dem Ausgangssignal
S(t) dee Addierers erhalten wurde, R1(tQ)/R(t_). der
Quotient stellt die AbgriffsverStärkung XQ dar. Wenn
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der Wert von X0 erhalten ist, wird ein Schalter SW
geschlossen, um den Wert von X_ in einem Abgriff- · Verstärkungsregister 320 zu speichern. In der folgenden
Zeit t = t1 Afird das Aus gangs signal des Addierers
3k R(t )XQ. Der Wert von R'(t Jminus RCt1)X0 wird
durch R(t_.) geteilt und der Quotient ist ein gewünschter
Wert von X1 und wird in einem Abgriffverstärkungsregister
321 durch Schließen des Schalters
gespeichert. In gleicher Weise wird das Ausgangs-
ϋΐτ. gDapcxuiicj. i/ · j. χ ι gicxuiici «ciöc wxx ei uaa aus gciiig ö —
signal des Addierers 34 zur Zeit t = t gleich ^I ~
in der Gleichung (3).
Der Wert wird von R'(t,) abgezogen und die sich ergebende
Differenz wird dann durch R(tQ) geteilt. Der Quotient bzw.' das Aus gangs signal des Teilers 36, das
so erhalten wird, wird gleich dem Wert X1, der in
Gleichung (k) gezeigt ist. Durch Schließen des Schalters SW1 zu dieser Zelt wird der Wert der entsprechen-
1 . einem
den Abgriffsverstärkung X1 in Abgriffverstärkungs- register 32(i) gespeichert. Wenn die Werte von XQ bis
X0 in entsprechenden Abgriffverstärkungsregistern
gespeichert sind, wird ein 10. Befehl ausgeführt, der eine übertragungsfunktion besitzt, die durch die gegebenen Eingangs- und Ausgangssignale R(t) und R'(t)
bestimmt werden. In der obigen Beschreibung wurde die Erfindung in Verbindung mit einem analogen Querfilter
beschrieben.
Außer der obigen Ausführungsform können Umlaufspeicher
als Abgriffverzögerungsleitung und als Abgriffverstärkungsregister verwendet werden, in denen digitale
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Signale als Eingangs- und Ausgangssignale verwendet
werden und das Ausgangssignal einer Schnelldigital-Verzögerungsleitung,zu
der Eingangsseite zurückgekoppelt wird. Bei dieser Schaltungsanordnung wird die Multiplikation eines jeden Speichers und der
Abgriffverstärkung im Simultanbetrieb durchgeführt; es ist nur eine Multiplizierschaltung erforderlich
und ein Schalter kann gemeinsam für die Schalter SW(i) auch während des Simultanbetriebs verwendet werdenj
die gesamte Struktur wird erheblich vereinfach^.
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Claims (3)
1. Echoünterdrücker zur Unterdrückung eines Echos infolge
eines von der Empfangsseite durch, einen Zweidraht/ Vierdraht-Konverter in einem Telefonnetz zu der Sendeseite
gelangenden Lecksignals, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (30) zur Ermittlung der Zeitdauer, in
der vom Teilnehmer kein Gespräch ausgeht, ein Querfilter, bestehend aus einer Verzögerungsleitung (31)»
Vervielfachern (330-339) und einem Addierer (34), das
ein Signal auf der Empfangsseite des Konverters (H) während der Zeitdauer, in der kein Gespräch von dem
Empfänger ausgeht, als Eingangssignal empfängt, einen
Subtrahierer (35)» in dem das Ausgangssignal des Querfilters
von dem Signal auf der Sendeseite des Konverters abgezogen wird, einen Teiler (3^), in dem die
sich ergebende Fifferenz durch den Wert des Eingangssignals zu einer vorbestimmten Zeit geteilt wird, wobei
die sich ergebenden Quotienten aufeinanderfolgend
zur Einstellung der sogenannten Abgriffverstärkung
an den Vervielfachern verwendet werden, und einen weiteren Subtrahierer (23)» um das Ausgangssignal des
Querfilters von dem Signal auf der Sendeseite des Konverter.=! abzuziehen, so daß die Echo verursachende
Lecksignalkomponente beseitigt wird.
2. Echounterdrücker nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
Speicherregister (320-329) zur Speicherung der Quotienten
des Teilers (36).
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3. Echounterdrucker nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet
durch ein Speicherregister (37) zur
Speicherung des Divisors des Teilers (36),
Speicherung des Divisors des Teilers (36),
k, Echounterdrücker nach Anspruch 2, gekennzeichnet
durch Schalter (S¥Q, SW1, S¥g) zur aufeinanderfolgenden
Anschaltung der Speicherregister
(320-329) an den Teiler (36).
(320-329) an den Teiler (36).
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Applications Claiming Priority (2)
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ID=26338345
Family Applications (1)
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