DE19650410C1 - Verfahren und Vorrichtung zur Stör- und Echounterdrückung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Stör- und EchounterdrückungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vor
richtung zur Stör- und Echounterdrückung in Fern
sprechübertragungseinrichtungen die eine Frei
sprecheinrichtung mit zumindest zwei Mikrofonen um
fassen.
Allgemein ergibt sich beim Betrieb von Freisprech
einrichtungen einerseits das Problem, daß die Spra
che eines Teilnehmers aufgrund des Abstandes zu der
Freisprecheinrichtung gedämpft und von Umgebungsge
räuschen überlagert übertragen wird. Andererseits
wird die Sprache des anderen Teilnehmers ebenfalls
von den Mikrofonen der Freisprecheinrichtung aufge
nommen und somit um die Laufzeit des Systems verzö
gert an diesen Teilnehmer zurückübertragen. Für
diese Art der Störungen gibt es sogenannte Echo
dämpfungsvorrichtungen, mit deren Hilfe die ein
beziehungsweise ausgehenden Signale gedämpft bezie
hungsweise vollständig zurückgehalten werden. So
ist beispielsweise aus der DE 37 28 109 ein Verfah
ren für die sprachgesteuerte Dämpfungsregelung in
Fernsprechübertragungskreisen bekannt. Die darin
beschriebene Vorrichtung teilt zunächst den über
tragungsbereich in eine Anzahl von Frequenzbändern
auf. Danach werden die "Lautstärken" der Frequenz
bänder des eingehenden Signals und des ausgehenden
Signals miteinander verglichen, wobei das Ergebnis
dieses Vergleichs die Übertragungsrichtung be
stimmt. Ist beispielsweise das eingehende Signal in
einem Frequenzband lauter als das ausgehende im
gleichen Frequenzband, so wird das ausgehende Si
gnal nicht übertragen, das heißt stark gedämpft. So
eine Vorrichtung wird allgemein als Pegelwaage be
zeichnet. Die einfache Pegelwaage, die keine Auf
teilung in Frequenzbänder vornimmt, hat den Nach
teil, daß es systembedingt nicht möglich ist, beide
Übertragungsrichtungen ungedämpft zu übertragen,
wenn die Gesprächspartner gleichzeitig sprechen.
Eine gewisse Verbesserung erzielt die frequenzse
lektive Pegelwaage gemäß DE 37 28 109, da in der
Regel nicht alle Frequenzbereiche in beide Übertra
gungsrichtungen übertragen werden müssen.
Weder die gewöhnliche Pegelwaage noch die frequenz
selektive Pegelwaage sind jedoch dazu geeignet, Um
gebungsgeräusche, wie sie beispielsweise beim Ein
satz von Freisprecheinrichtungen in Lkw's oder
Werkhallen auftreten, bei der Übertragung zu unter
drücken.
Zur Geräuschreduktion behilft man sich damit, zu
sätzliche Geräuschreduktionssysteme vorzuschalten.
Sie berücksichtigen jedoch nicht, daß Sprachsignal
anteile, die vollständig von Störungen überlagert
werden, nicht zum Verstehen des fernen Teilnehmers
beitragen und deshalb auch nicht übertragen werden
sollten.
Aus der Druckschrift DE 42 02 206 A1 geht ein Ana
log/Digitalkompensator mit Pegelregelung für eine
Gabelschaltung hervor. Zur Verbesserung der Über
tragungseigenschaften der Gabelschaltung wird ein
adaptives Filter eingesetzt. Aus der Druckschrift
DE 42 28 479 ist eine Schaltungsanordnung mit Mit
teln zur Echounterdrückung durch Steuerung der
Rückhördämpfung für elektroakustische Anlagen of
fenbart. Die Rückhördämpfung wird hierbei so einge
stellt, daß während der Sprechphase auftretende
Echosignale auf nicht störende Pegel abgesenkt wer
den. Zusätzlich sind Mittel vorgesehen, mit denen
es individuell oder automatisch möglich ist, auch
Echosignale zu unterdrücken oder auf nicht störende
Pegel abzusenken, die zeitlich nach der Sprechphase
und der anschließenden Abnahme der Hörschwelle des
menschlichen Ohres auftreten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin,
ein Verfahren anzugeben, das ein Echosignal ausrei
chend unterdrückt und Umgebungsstörungen reduziert,
ohne daß dabei die Übertragungsqualität stark lei
det.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darüber hinaus
darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die eine Un
terdrückung des Echosignals und eine Reduzierung
von Umgebungsstörungen ermöglicht, ohne daß dabei
die Übertragungsqualität stark leidet.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den
Merkmalen des Anspruchs 9 und durch ein Verfahren
zur Störunterdrückung mit den Merkmalen des An
spruchs 1 gelöst. Es ist vorgesehen, daß die Mikro
fonausgangssignale jeweils zweier Mikrofone einer
seits addiert und andererseits subtrahiert werden,
so daß sich daraus ein Summensignal mit verstärkter
Amplitude des Sprachsignals und ein Differenzsignal
mit stark verminderter Amplitude des Sprachsignals
ergibt, wobei davon ausgegangen wird, daß das
Sprachsignal in beiden Signalen korreliert und das
Umgebungsgeräusch nicht korreliert. Anschließend
wird das Summensignal mit einem Koeffizienten mul
tipliziert, der abhängig von dem Divisionsergebnis
der Leistungsdichten von Summen- und Differenzsi
gnal gebildet wird. Dieses geräuschreduzierte Si
gnal wird einer Pegelwaage zugeführt, die dieses
mit dem eingehenden Signal des fernen Teilnehmers
vergleicht und auf dieser Grundlage die Dämpfung
einstellt.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß eine Kopplung
der Bearbeitungsstufen der Frequenzgruppen, die
sich adaptiv an die Sprechercharakteristik anpas
sen, möglich ist. Darüber hinaus besteht ein weite
rer wesentlicher Vorteil darin, daß die Störunter
drückung in das Gesamtsystem integriert ist.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfah
rens ist darin zu sehen, daß die bei den bekannten
frequenzselektiven Pegelwaagen auftretenden Ver
schlechterungen der Echodämpfung im Bereich der
Übernahmefrequenzen zwischen den einzelnen Fre
quenzgruppen vermeidbar sind. Es läßt sich vielmehr
eine konstante Echodämpfung durch die Kopplung der
verschiedenen Frequenzgruppen gewährleisten.
Auch die ständige Überwachung des Störsignals, das
sich dem Sprachsignal des nahen Teilnehmers überla
gert, führt zu einer Verbesserung des Übertragungs
verhaltens. Nur wenn das Störunterdrückungsverfah
ren in der Lage ist, das Störsignal unter den Pegel
des Sprachsignals im betrachteten Frequenzband ab
zusenken, wird eine Echoreduktion durchgeführt. An
sonsten kann das Sprachsignal des fernen Teilneh
mers ohne Dämpfung, das heißt ohne Verzerrung im
Lautsprecher des nahen Teilnehmers abgestrahlt wer
den, weil der betreffende, vom nahen Teilnehmer ab
gehende Frequenzkanal gesperrt ist. Somit werden
also keine Sprachsignale übertragen, die aufgrund
des Umgebungsgeräusches für den fernen Teilnehmer
nicht verständlich wären.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens
werden in der Freisprecheinrichtung drei, vorzugs
weise nebeneinander und nicht-äquidistant angeord
nete Mikrofone eingesetzt, wobei jeweils zwei Mi
krofonausgangssignale zu einem Teilsummensignal und
einem Teildifferenzsignal zusammengefaßt werden.
Die Teilsignale werden dann vor der Weiterverarbei
tung zu einem Summensignal und einem Differenzsi
gnal zusammengefaßt. Als vorteilhaft hat sich her
ausgestellt, für hohe Frequenzen die beiden Mikro
fonausgangssignale der am nächsten zusammenliegen
den Mikrofone, für mittlere Frequenzen die Mikro
fonausgangssignale der beiden Mikrofone mit mitt
lerem Abstand und für tiefe Frequenzen die Mikro
fonausgangssignale der am weitesten voneinander
entfernt angeordneten Mikrofone heranzuziehen.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbei
spiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher be
schrieben. Dabei zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer
Fernsprechübertragungseinrichtung,
Fig. 2 ein Funktionsblockdiagramm einer er
findungsgemäßen Störunterdrückungs- und
Echodämpfungsvorrichtung,
Fig. 3a/3b jeweils ein Funktionsblockdiagramm
eines Teils einer Störunterdrüc
kungsschaltung, und
Fig. 4 ein Funktionsblockdiagramm einer fre
quenzselektiven Pegelwaage.
In Fig. 1 ist eine Fernsprechübertragungseinrich
tung 1 dargestellt, die zwei Freisprecheinrichtun
gen 3, 5 umfaßt, wobei sich selbstverständlich eine
Freisprecheinrichtung 5 auch durch einen üblichen
Handapparat ersetzen läßt. Die Übertragung von Si
gnalen von einer Fernsprecheinrichtung zur anderen
erfolgt über einen Übertragungskanal 7, der als
Doppelpfeil dargestellt ist. Die Freisprecheinrich
tung 3 beziehungsweise 5 selbst ist Teil einer
Fernsprecheinrichtung, beispielsweise eines Mobil
funktelefons, wobei jedoch auf die Darstellung al
ler Funktionseinheiten einer solchen Fernsprechein
richtung der Übersichtlichkeit wegen verzichtet
wird.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß die Frei
sprecheinrichtung 3 einem lokalen Teilnehmer, bei
spielsweise in einem Lkw, und die Fernsprechein
richtung 5 einem fernen Teilnehmer zugeordnet ist.
Jede der beiden Freisprecheinrichtungen 3, 5 umfaßt
einen Lautsprecher 9 und ein aus drei Mikrofonen
11.1, 11.2 und 11.3 bestehendes Mikrofonarray 11.
Die drei Mikrofone 11.1 bis 11.3 sind vorzugsweise
in einer Reihe angeordnet, wobei der Abstand zwi
schen den Mikrofonen 11.1 und 11.2 am kleinsten und
der Abstand der Mikrofone 11.1 und 11.3 am größten
ist. Der Abstand zwischen den Mikrofonen 11.2 und
11.3 liegt wertmäßig zwischen dem kleinsten und dem
größten Abstand.
Die Freisprecheinrichtungen 3, 5 weisen darüber
hinaus eine Störunterdrückungsschaltung 13 auf, die
den Lautsprecher 9 mit einem Signal Qut1 versorgt
und die von den Mikrofonen gelieferten Ausgangssi
gnale In2, In3 und In4 weiterverarbeitet. Vom fer
nen Teilnehmer, das heißt von der Störunterdrüc
kungsschaltung 13 der Freisprecheinrichtung 5 wird
der Störunterdrückungsschaltung 13 des lokalen
Teilnehmers ein Signal In1 zugeführt, während an
die Freisprecheinrichtung 5 des fernen Teilnehmers
ein Signal Out2 gesendet wird.
Der Störschaltung 13 kommt die Aufgabe zu, die dem
Sprachsignal überlagerten Umgebungsgeräusche zu re
duzieren und eine Echodämpfung durchzuführen. Eine
Echodämpfung ist deshalb notwendig, da ein Sprach
signal des fernen Teilnehmers über den Lautsprecher
9 abgestrahlt und von den Mikrofonen aufgenommen
und damit wieder zurück an den fernen Teilnehmer
übertragen wird. Dieses um die Laufzeit des Gesamt
systems verzögerte rückübertragene Sprachsignal
verschlechtert die Verständlichkeit eines Sprachsi
gnals beim fernen Teilnehmer.
Der Aufbau und die Funktionsweise der Störunter
drückungsschaltung 13 soll nun anhand der Fig. 2
bis 4 erläutert werden.
Die Störunterdrückungsschaltung 13 umfaßt vier Ana
log/Digital-Wandler 15.1 bis 15.4, wobei jeweils
ein A/D-Wandler einem Eingangssignal In1 bis In4
zugeordnet ist. Den A/D-Wandlern 15 ist jeweils
eine Short-Time-Fouriertransformations-Schaltung
(im folgenden kurz STFT genannt) 17.1 bis 17.4
nachgeordnet, die eine Umsetzung des digitalisier
ten Signals in den Spektralbereich durchführen.
Selbstverständlich sind auch andere Schaltun
gen/Verfahren zur Frequenztransformation möglich.
Die durch die räumliche Anordnung der Mikrofone
11.1 bis 11.3 bedingten Laufzeitunterschiede des
aufgenommenen Signals werden durch Entzerrer 19.1
bis 19.3 ausgeglichen, wobei die Entzerrer 19 den
STFT vorgeschaltet sind. Neben der Laufzeitanpas
sung filtern die Entzerrer 19.1 bis 19.3 Indi
rekt-Schallsignale sowie höherfrequente Signale (ab 3,4
kHz)' die zu einer Störung der Fouriertransforma
tion führen könnten, aus.
Die Störunterdrückungsschaltung 13 weist desweite
ren eine Spektralsubtraktionsschaltung 21 auf, der
die Ausgangssignale der den Mikrofonen zugeordneten
STFT 17.2, 17.3 und 17.4 zugeführt werden und diese
einer noch zu beschreibenden Spektralsubtraktion
unterziehen.
Das Ausgangssignal der Spektralsubtraktionsschal
tung 21 und das Ausgangssignal des STFT 17.1, das
das vom fernen Teilnehmer kommende Eingangssignal
In1 verarbeitet, werden einer frequenzselektiven
Pegelwaage 23 zugeführt. Diese stellt abhängig von
bestimmten Kriterien, die Dämpfung des Eingangssi
gnals In1 vom fernen Teilnehmer zum Lautsprecher 9
des lokalen Teilnehmers und die Dämpfung des aufge
nommenen Signals des lokalen Teilnehmers zum Laut
sprecher 9 des fernen Teilnehmers ein.
Zur Umwandlung der Signale im Spektralbereich um
faßt die Störunterdrückungsschaltung 13 zwei in
verse STFT-Schaltungen 25.1 und 25.2 und zwei nach
geordnete Digital/Analog-Wandler 27.1 und 27.2. Das
Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers 27.1
entspricht dabei dem Ausgangssignal Out1 und das
Ausgangssignal des Digital/Analog-Wandlers 27.2 dem
Ausgangssignal Out2.
Der Aufbau der Spektralsubtraktionsschaltung 21 ist
in den Fig. 3a und 3b dargestellt. Sie umfaßt
einerseits eine Auswahlvorrichtung 29, der die drei
Ausgangssignale der STFT 17.2 bis 17.4 zugeführt
werden. Die Auswahlvorrichtung 29 erzeugt aus den
drei Eingangssignalen zwei Ausgangssignale, die ei
nerseits einem Addierer 31 und andererseits einem
Subtrahierer 33 zugeführt werden. Das Ausgangssi
gnal des Addierers 31 wird als Summensignal R, und
das Ausgangssignal des Subtrahierers 33 als Diffe
renzsignal N bezeichnet.
Diese beiden Signale R und N werden dann einer
Schaltung 35 zugeführt, die die eigentliche Spek
tralsubtraktion durchführt und in Fig. 3b detail
liert dargestellt ist. Diese umfaßt zur Verarbei
tung des Summensignals R als auch des Differenzsi
gnals N jeweils eine Leistungsdichte-Berechnungs
vorrichtung 37 sowie eine nachgeschaltete Mitte
lungsvorrichtung 39. Die beiden Ausgangssignale der
Mittelungsvorrichtung 39 werden einem Dividierer 41
zugeführt, dessen Ausgangssignal einer Koeffizien
tenberechnungsschaltung 43 zugeführt ist. Dessen
Ausgangssignal wird zusammen mit dem Summensignal R
einem Multiplizierer 45 zugeführt, dessen Ausgangs
signal dann das Ausgangssignal der Spektral
subtraktionsschaltung 21 bildet.
Wie bereits erwähnt, werden die eingehenden digita
lisierten Signale einer Fouriertransformation un
terzogen. Hierbei wird der gewünschte Frequenzbe
reich in eine Anzahl M Frequenzabschnitte aufge
teilt und für jeden Frequenzabschnitt ein Amplitu
denwert bestimmt. Die in Fig. 3b gezeigte Schal
tung ist nun für jeden gewünschten Frequenzab
schnitt vorgesehen, was durch den Index n mit 0≦n≦M
bei der Bezeichnung der Eingangssignale R(1, n) und
N(1, n) zum Ausdruck kommen soll.
Die frequenzselektive Pegelwaage 23 umfaßt, wie in
Fig. 4 dargestellt, einen Pegelvergleicher 47 und
eine nachgeordnete Nachverarbeitungsschaltung 49,
deren Ausgangssignale jeweils einem Multiplizierer
51 zugeführt werden.
Dem Pegelvergleicher 47 wird einerseits das ankom
mende Signal In1 des fernen Teilnehmers nach der
Fouriertransformation als Spektralsignal Sf zuge
führt als auch das Ausgangssignal l der Spektral
subtraktionsschaltung 21. Selbstverständlich lassen
sich statt dem Ausgangssignal l auch andere Si
gnale dem Pegelvergleicher 47 zuführen, beispiels
weise das Summensignal R. Durch alternative Verwen
dung unterschiedlicher Signale läßt sich darüber
hinaus eine weitere Optimierung der Störunterdrüc
kung erreichen.
Abhängig von dem Pegelvergleich wählt die Nachver
arbeitungsschaltung 49 einen Dämpfungskoeffizienten
sowohl für das eingehende Signal In1 als auch für
das zu übertragende Signal Out2 aus und führt diese
an die entsprechenden Multiplizierer 51. Werden als
Koeffizienten binäre Werte 0 und 1 verwendet, ist
die Nachverarbeitungsschaltung 49 also in der Lage,
die Übertragung eines Signals in eine Richtung zu
zulassen und in die andere zu sperren. Auch an die
ser Stelle soll noch bemerkt werden, daß die Be
stimmung der Koeffizienten für jeden Frequenzab
schnitt separat ausgeführt wird. Somit lassen sich
bestimmte Frequenzabschnitte in eine Richtung und
andere Frequenzabschnitte in die andere Richtung
übertragen. Zur Vermeidung von Störungen, die durch
Überlappung der Frequenzabschnitte hervorgerufen
werden, werden bestimmte Frequenzabschnitte nicht
übertragen, um somit quasi als Pufferzonen dienende
Bereiche zwischen den zu übertragenden Frequenzab
schnitten zu schaffen.
Im folgenden soll nun das Verfahren der Störunter
drückung erläutert werden.
Die von den Mikrofonen 11.1 bis 11.3 beim lokalen
Teilnehmer aufgezeichneten Sprachsignale mit über
lagerten Umgebungsgeräuschen werden nach einer Ana
log/Digital-Wandlung, einer Entzerrung und einer
Fouriertransformation der Auswahlvorrichtung 29 der
Spektralsubtraktionsschaltung 21 zugeführt. Die
Auswahlvorrichtung 29 macht aus diesen drei Ein
gangssignalen zwei Ausgangssignale, indem sie für
hohe Frequenzen die Ausgangssignale der Mikrofone
11.1 und 11.2, für mittlere Frequenzen die Mi
krofonausgangssignale der Mikrofone 11.2 und 11.3
und für tiefe Frequenzen die Mikrofonausgangssi
gnale der Mikrofone 11.1 und 11.3 an den Ausgang
gibt. Da die Ausgangssignale spektraltransformiert
vorliegen, lassen sich für die jeweiligen Frequenz
bereiche die entsprechenden Werte der in den Fre
quenzbereich fallenden Frequenzabschnitte verwen
den. Bei dieser Auswahl wird berücksichtigt, daß
die Korrelation eines Sprachsignals im Bereich ho
her Frequenzen mit wachsendem Abstand zweier Mikro
fone schneller abnimmt als bei tiefen Frequenzen.
Für die Bestimmung der Summen- und Differenzsignale
R, N ist es jedoch wichtig, daß die Sprachsignale
korrelieren.
Die beiden Ausgangssignale werden dann mittels des
Addierers 31 zu einem Summensignal R und mittels
eines Subtrahierers 33 zu einem Differenzsignal N
zusammengefaßt. An dieser Stelle ist noch darauf
hinzuweisen, daß sich sowohl das Summensignal R als
auch das Differenzsignal N aus einer Anzahl von
M-Einzelwerten (für jeden Frequenzabschnitt ein
Wert) zusammensetzt.
Da man davon ausgehen kann, daß das Sprachsignal
korreliert und die Umgebungsgeräusche unkorreliert
auftreten, wird durch die Addition der beiden Aus
gangssignale der Auswahlvorrichtung 29 eine Ver
größerung des Signal/Rausch-Abstandes erreicht. Un
ter der gleichen Annahme führt die Subtraktion der
beiden Ausgangssignale zu einem Signal N, das im
wesentlichen dem Umgebungsgeräusch entspricht.
In der nachfolgenden Schaltung 35 werden die beiden
Eingangssignale R(1, n) und N(1, n) quadriert und ge
mittelt, so daß sich jeweils ein gemittelter Lei
stungswert ergibt. Die sich daraus ergebenden Si
gnale werden durcheinander dividiert und der Vor
richtung 43 zugeführt. Anhand einer vorgegebenen
Kennlinie wird aus dem entsprechenden Wert ein zwi
schen 0 und 1 liegender Koeffizient ermittelt. Die
ser ermittelte Koeffizient wird mit dem Summensi
gnal R(1, n) multipliziert. Da der Koeffizient immer
kleiner oder gleich 1 ist, wird das Summensignal
gedämpft. Das Summensignal wird stark gedämpft,
wenn das Geräuschsignal N hohe Pegel aufweist, wäh
rend das Summensignal nur schwach gedämpft wird,
wenn das Geräuschsignal N geringe Pegel besitzt.
Mit Hilfe dieser Spektralsubtraktion wird also ei
nerseits der Signal/Rausch-Abstand durch Addition
bestimmter Mikrofonausgangssignale erhöht und mit
tels der Dämpfung dafür gesorgt, daß Sprachsignale
mit hoher Geräuschüberlagerung stark gedämpft wer
den. Da die vorgenannte Subtraktion und Bewertung
mit einem Dämpfungskoeffizienten für jeden Fre
quenzabschnitt durchgeführt wird, ergibt sich also
ein Ausgangssignal, das in mehr oder weniger unge
dämpfter Art nur jene Signale aufweist, die in ge
ringem Maße durch Umgebungsgeräusche überlagert und
somit für einen fernen Teilnehmer auch verständlich
sind.
Das Ausgangssignal der Spektralsubtraktionsschal
tung 21, das im folgenden als geräuschreduziertes
Sprachsignal bezeichnet wird, wird dem Pegelver
gleicher 47 zugeführt und dort mit dem eingehenden
Sprachsignal des fernen Teilnehmers verglichen. Er
gibt dieser Vergleich, daß das geräuschreduzierte
Signal lauter ist als das eingehende Signal, sorgt
die Nachverarbeitungsschaltung 49 dafür, daß das
eingehende Signal stark gedämpft und das ausgehende
geräuschreduzierte Signal im wesentlichen unge
dämpft übertragen wird. Da der Pegelvergleicher 47
und die Nachverarbeitungsschaltung 49 frequenzse
lektiv arbeiten, läßt sich der Übertragungskanal
für bestimmte Frequenzabschnitte in beide Richtun
gen jeweils mehr oder weniger stark dämpfen.
Die vorgenannte Verknüpfung von Spektralsubtraktion
und frequenzselektiver Pegelwaage ermöglicht es,
eine bestimmte Echodämpfung gezielt und weitgehend
unabhängig vom Einsatzort der Freisprecheinrichtung
einzuhalten. Aufgrund der Robustheit des Verfahrens
ist es nicht notwendig, eine überhöhte Echodämpfung
als Sicherheitsreserve einzustellen. Dadurch erhöht
sich die Verständlichkeit bei der Benutzung der Pe
gelwaage, da tatsächlich nur die Sprachsignale
übertragen werden, die vom fernen Teilnehmer auch
verstanden werden können. Stark von Umgebungsge
räuschen überlagerte Sprachsignale werden dagegen
in der Spektralsubtraktionsschaltung 21 bereits
stark gedämpft.
Claims (10)
1. Verfahren zur Stör- und Echounterdrückung in
Fernsprechübertragungseinrichtungen, die eine Frei
sprecheinrichtung (3, 5) mit zumindest zwei Mikrofo
nen (11) umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die
von den Mikrofonen (11) erzeugten Mikrofonausgangs
signale (In2-In4) in den Frequenzbereich transfor
miert werden, daß aus zwei dieser in den Frequenz
bereich transformierten Signale ein Summensignal
(R) und ein Differenzsignal (N) gebildet wird, daß
das Summensignal (R) mit einem Spektralsubstrakti
onskoeffizienten zur Bildung eines geräuschredu
zierten Signals () multipliziert wird, der sich
abhängig von der Division der Leistungsdichten von
Summensignal und Differenzsignal ergibt, und daß
abhängig von einem Vergleich zwischen geräuschredu
ziertem Signal () und eingehendem Signal eines
Fernsprechteilnehmers eine Dämpfung einer Eingangs
leitung und einer Ausgangsleitung (7) vorgenommen
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Freisprech
einrichtung (3, 5) drei Mikrofone (11.1 bis 11.3)
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß ein erstes
Teilsummen- und ein erstes Teildifferenzsignal aus
den beiden Mikrofonausgangssignalen der am nächsten
zueinander angeordneten Mikrofone für hohe Frequen
zen gebildet werden, daß ein zweites Teilsummen- und
ein zweites Teildifferenzsignal für mittlere
Frequenzen aus den beiden Mikrofonausgangssignalen
der Mikrofone mit mittlerem Abstand gebildet wer
den, daß ein drittes Teilsummen- und ein drittes
Teildifferenzsignal für tiefe Frequenzen aus den
beiden Mikrofonausgangssignalen der Mikrofone mit
dem größten Abstand gebildet werden, und daß die
Teilsignale zu dem Summensignal (R) und dem Diffe
renzsignal (N) zusammengeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Dämpfungskoeffizient der
Dämpfung der Eingangsleitung und/oder der Ausgangs
leitung 0 oder 1 ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Dämpfung für
unterschiedliche Frequenzbereiche unterschiedlich
gewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Dämpfungskoeffizient der
Dämpfung zwischen 0 und 1 gewählt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß der Spektralsub
traktionskoeffizient ≦1 ist.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofonaus
gangssignale (In2 bis In4) entzerrt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprü
che, dadurch gekennzeichnet, daß bestimmte Fre
quenzbereiche, die zwischen den in unterschiedliche
Übertragungsrichtungen liegenden Frequenzabschnitte
nicht oder stark gedämpft übertragen werden.
9. Vorrichtung zur Stör- und Echounterdrückung in
Fernsprechübertragungseinrichtungen mit zumindest
zwei Mikrofonen (11), wobei jedem Mikrofon eine
Frequenztransformations-Schaltung zugeordnet ist,
gekennzeichnet durch
eine Summierschaltung (31) zur Addition zweier Mi krofonausgangssignale zu einem Summensignal (R), eine Differenzschaltung (33) zur Subtraktion zweier Mikrofonausgangssignale zu einem Differenzsignal (N), eine Spektralsubtraktionsvorrichtung (35), der das Summensignal (R) und das Differenzsignal (N) zugeführt sind und die ein geräuschreduziertes Si gnal erzeugt, und eine Pegelwaage (23), die abhän gig von einem Pegel eines eingehenden Signals eines fernen Teilnehmers und einem Pegel des geräuschre duzierten Signals eine Dämpfung des eingehenden und/oder des ausgehenden Signals vornimmt.
eine Summierschaltung (31) zur Addition zweier Mi krofonausgangssignale zu einem Summensignal (R), eine Differenzschaltung (33) zur Subtraktion zweier Mikrofonausgangssignale zu einem Differenzsignal (N), eine Spektralsubtraktionsvorrichtung (35), der das Summensignal (R) und das Differenzsignal (N) zugeführt sind und die ein geräuschreduziertes Si gnal erzeugt, und eine Pegelwaage (23), die abhän gig von einem Pegel eines eingehenden Signals eines fernen Teilnehmers und einem Pegel des geräuschre duzierten Signals eine Dämpfung des eingehenden und/oder des ausgehenden Signals vornimmt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Spektralsubtraktionsvorrichtung
(21) für jeden Eingang eine Leistungsbestimmungs
vorrichtung (37) und eine nachgeordnete Mittelungs
vorrichtung (39) aufweist, sowie eine Divisionsvor
richtung zur Bildung eines Quotientensignals aus
den beiden Ausgangssignalen der Mittelungsvorrich
tungen und einen Multiplizierer (45), der das Sum
mensignal mit einem abhängig vom Quotientensignal
bestimmten Koeffizienten multipliziert.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE1996150410 DE19650410C1 (de) | 1996-12-05 | 1996-12-05 | Verfahren und Vorrichtung zur Stör- und Echounterdrückung |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP1282297A2 (de) * | 2001-08-03 | 2003-02-05 | Harman /Becker Automotive Systems (Beckre Division) GmbH | Verfahren und Anordnung zur Echo- und Störgeräuschunterdrückung |
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- 1996-12-05 DE DE1996150410 patent/DE19650410C1/de not_active Expired - Lifetime
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