DE2633394A1 - Verfahren zur kompensation von akustischer rueckkopplung in freisprechanlagen - Google Patents

Verfahren zur kompensation von akustischer rueckkopplung in freisprechanlagen

Info

Publication number
DE2633394A1
DE2633394A1 DE19762633394 DE2633394A DE2633394A1 DE 2633394 A1 DE2633394 A1 DE 2633394A1 DE 19762633394 DE19762633394 DE 19762633394 DE 2633394 A DE2633394 A DE 2633394A DE 2633394 A1 DE2633394 A1 DE 2633394A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
signal
microphone
loudspeaker
additional signal
added
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19762633394
Other languages
English (en)
Other versions
DE2633394C2 (de
Inventor
Rainer Dr Ing Portscht
Rudolf Dr Ing Schehrer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Original Assignee
Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Licentia Patent Verwaltungs GmbH filed Critical Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority to DE19762633394 priority Critical patent/DE2633394C2/de
Publication of DE2633394A1 publication Critical patent/DE2633394A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE2633394C2 publication Critical patent/DE2633394C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M9/00Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • H04M9/082Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Circuit For Audible Band Transducer (AREA)
  • Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)

Description

  • "Verfahren zur Kompensation von akustischer
  • Rückkopplung in FreispreZhanlagen" Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation von akustischer Rückkopplung in einer mit einem Lautsprecher und einem Mikrofon ausgerüsteten Freisprechanlage einer Fernsprechanlage.
  • Bei Fernsprechanlagen wird in den meisten Fällen ein Teilnehmerapparat mit einem sogenannten Handapparat verwendet, der eine Mikrofonkapsel und eine Hörkapsel enthält. Es sind jedoch auch sogenannte Freisprechanlagen im Gebrauch, die einen zusätzlichen Lautsprecher und ein Mikrofon enthalten, welche üblicherweise fest installiert sind. Solche Freisprechanlagen sind beim Gebrauch sehr bequem, weil dabei kein Handapparat benutzt werden muß und deshalb beide Hände des Teilnehmers frei sind.
  • Obwohl in derartigen Freisprechanlagen - ähnlich wie beim gewöhnlichen Teilnehmerapparat - eine Gabelschaltung verwendet wird, kann die Lautstärke des Lautsprechers oft nicht so stark eingestellt werden, wie dies eigentlich für eine bequeme Verständigung erwünscht wäre, da sonst die akustische Rückkopplung zu groß wird und die Anlage auf einer meist hörbaren Frequenz schwingt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art den Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere soll die akustische Rückkopplang vom Lautsprecher zum Mikrofon ganz oder teilweise unwirksam gemacht werden.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, darin invertierter Anteil des Lautsprechersignals zum Mikrofonsignal addiert wird, derart, daß das durch akustische Rückkopplung vom Lautsprecher in das Mikrofon gelangende Signal ganz oder teilweise kompensiert wird.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist es nunmehr möglich, Freisprechanlagen mit höherer Empfindlichkeit und/ader grösserer Lautstärke zu betreiben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 Schaltungsanordnung zur Kompensation der akustischen Rückkopplung gemäß der Erfindung Fig. 2 Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung mit automatischer Eompensation der akustischen Rückkopplung mit Hilfe eines Ultraschallsignals Fig. 3 Blockschaltbild einer E-chaltungsanordnung mit automatischer Kompensation der akustischen Rückkopplung mit Hilfe eines zusätzlichen Codesignals Fig. 4 Blockschaltbild einer Schaltungsanordnung, bei der ein mit dem Lautsprechersignal moduliertes Zusatzsignal verwendet wird.
  • In Fig. 1 ist eine Schaltungsanordnung zur Kompensation der akustischen Rückkopplung dargestellt. Diese Schaltungsanordnung ist Teil einer Freisprechanlage und Fig. 1 zeigt lediglich den Teil der Freisprechanlage, der zur Kompensation der akustischen Rückkopplung verwendet wird. Es sind dies Lautsprecher Ir und Mikrofon M mit ihren Anschlußleitungen. Um einen invertierten Anteil des Lautsprechersignals zum Mikrofonsignal derart zu addieren, daß das durch akustische Rückkopplung vom Lautsprecher in das Mikrofon gelangende Signal ganz oder teilweise kompensiert wird, wird hier als Lautsprechersignal das zum Lautsprecher gehende Nutz-Signal s1 und als Mlkrofonsignal das vom Mikrofon kommende Nutzsignal s2 verwendet. Der erforderliche Anteil s31 des zum Lautsprecher gehenden Nutz-Signals s1 gelangt hier über eine Reihenschaltung eines Inverters I, eines einstellbaren Dämpfuhgsgliedes D und eines einstellbaren Verzögerungsgliedes V auf einen ersten Eingang eines Addierers A, dessen zweiteni Eingang das vom Mikrofon kommende Nutz-Signal s2 zugeführt ist. Das vom akustischen Rückkopplungssignal befreite Mikrofonsignal kann dann am Ausgang des Addierers als Signal s20 abgenommen werden.
  • Das Dämpfungsglied und das Verzögerungsglied müssen. so eingestellt werden, daß der zum Nikrofonsignal addierte Anteil s31 des zum Lautsprecher gehenden Nutz-Signals nach Betrag und Phase möglichst gut mit dem von der akustischen Rückkopplung herriihrenden Anteil des vom Mikrofon kommenden Signals übereinstimmt, aber das entgegegesetzte Vorzeichen hat.
  • Bei einer einzelnen Frequenz, z. B. 1 kHz, läßt sich dies in jedem Fall erreichen.
  • Da der Frequenzgang von Lautsprecher, Mikrofon und Schallausbreitung nicht konstant ist, werden Nutz-Signale, die nicht nur aus einer einzigen Frequenz bestehen, sondern ein Frequenzband überdecken, z. B. Sprachsignale, bei der akustischen Rückkopplung verzerrt. In diesem Fall ist mit der beschriebenen Schaltungsanordnung eine Kompensation nicht vollständig, sondern nur teilweise möglich. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist deshalb, wie in Fig. 1 bereits dargestellt, in Reihe mit dem Inverter I, dem Dämpfungsglied D, dem Verzögerungsglied V ein fester oder einstellbarer Ent-.
  • zerrer E geschaltet, dessen Frequenzgang einschließlich Phasengang bis auf eine konstante Dämpfung und eine konstante Laufzeit gleich ist mit dem Gesamtfrequenzgang über Lautsprecher, Schallausbreitung und Mikrofon. Wenn der Entzerrer genügend genau dimensioniert ist, läßt sich die akustische Rückkopplung vollständig kompensieren. Als Entzerrer ist z. B.
  • eine in der deutschen Patentanmeldung P ... (UL 71/186) vorgeschlagene adaptive Entzerrerschaltung geeignet.
  • Wenn der Frequenzgang des Entzerrers E genau mit dem Gesamt- frequenzgang von Lautsprecher, tchallausbreitung und Mikrofon übereinstimmt, können das Dämpfungsglied D und das W'rzögerungsglied V entfallen.
  • Während bei herkömmlichen Anlagen Lautsprecher und Mikrofon so aufgestellt sind, daß sie akustisch möglichst gut entkoppelt sind, werden bei einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens Lautsprecher und Mikrofon in eine solche Lage gebracht, daß der Frequenzgang der Schallausbreitung möglichst gleichmäßig verläuft und daß möglichst keine Echos auftreten. Das kann z. B. dadurch erreicht werden, daß das Mikrofon vor dem Benutzer und der Lautsprecher hinter dem Benutzer angeordnet sind.
  • Da der Frequenzgang von Lautsprecher und Mikrofon genau und der Frequenzgang der Schallausbreitung in groben Zügen bekanntsind, kann der Entzerrer unter Berücksichtigung normaler Anwendungsfälle dimensioniert werden, so daß er preisgünstig realisiert werden kann. Dagegen ist die optimale Einstellung des Dämpfungsgliedes D und des Verzögerungsgliedes V in hohem Maße von der Position des Lautsprechers L und des Mikrofons M abhängig. Diese Einstellung kann also bei den bisher beschriebenen Ausführungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur an der fertig aufgestellten Anlage durchgeführt werden und muß bei einer eventuellen Umstellung von Mikrofon oder Lautsprecher erneut erfolgen.
  • Im folgenden wird deshalb anhand der Fig. 2 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben, bei der eine manuelle Einstellung des Dämpfungsgliedes und des Verzögerungsgliedes nicht erforderlich ist. Bei dieser Weiterbildung werden also ein steuerbares Dämpfungsglied und/oder ein steuerbares Verzögerungsglied verwendet.
  • Dem zum Lautsprecher gehenden Nutz-Signal sil ig. 2) wird in diesem Beispiel ein Zusatzsignal s4 addiert. Das vom Nikrofon empfangene Zusatzsignal s41 wird selektiert und zur Steuerung des Signalanteils s31 verwendet, der zu dem vom Mikrofon kommenden Nutz-Signals s2 addiert wird. Dabei werden mikrofonseitig Dämpfung und Verzögerung des Zusatzsi.gnals s4 gemessen und zur Steuerun:g de.s Dämpfungsgliedes D und Verzögerungsgliedes V verwendet. mm einer besonders vorteilhaften Ausführung dieser Weiterbildung wird ein Zusatzsignal verwendet, das unhörbar ist und somit den Benutzernicht stört. Als solche,nicht hörbaren Zusatzsignale können z. B. Signale verwendet werden,-.die im Ultraschallbereich liegen, also z. B. nur Frequenzen oberhalb von 20 kHz -enthalten. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß als zusätzliches Signal ein rauschähnlicher Code verwendet wird.
  • Durch geeignete Wahl des Codes kann man dafür sorgen daß.
  • das Leistungsdichtespektrum dieses Signals breitbandig über den gesamten Übertragungskanal gespreizt und somit einem weißen Rauschen-ähnlich wird. Dabei kann der Pegel dieses Signals so weit abgesenkt werden, daß das zusätzliche Signal nicht oder kaum störend empfunden wird.
  • In dem in Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Zusatzsignal s4 aus Ultraschallimpulsen. In einem Frequenz generator FG wird eine Ultraschallträgerfrequenz von beispielsweise 20 kHz erzeugt. Diese wird in einem Impulstaster IT mit Impulsen getastet, die ineinem Impulsgenerator IG erzeugt werden und eine langsame Folgefrequenz, beispielsweise 10 Hz, haben. Die so erzeugten Rochfrequenz-Impul.se werden in einem Addierer Al zum Lautsprechersignal s11 addiert.
  • Durch einen in den Weg des zum Lautsprecher L führenden Nutz-Signals s1 geschalteten Tiefpaß UP1 wird verhindert, daß die Ho-chfrequenz-Impulse auf den aus der Fig 1 bekannten Eompensationszweig aus der Reihenschaltung des Inverters, des Dämpfungagliedes, des Verzögerungsgliedes und des Entzerrers gelangen.
  • Das vom Mikrofon M empfangene Zusatzsignal s41 wird über einen Hochpaß HP einem Amplitudendiskriminator AD zugeführt, der durch Vergleich mit dem am Impulstaster lT direkt abgenommenen Zusatzsignal s4 die Dämpfung des vom Mikrofon empfangenen Zusatzsignals s41 feststellt und das steuerbare Dämpfungsglied D in Abhängigkeit vom ermittelten Dämpfungswert einstellt.
  • Außerdem wird das vom Mikrofon M empfangene Zusatzsignal s41 einem Phasendiskriminator PD zugeführt, der die Laufzeit dieses Zusatzsignals feststellt und das steuerbare Verzögerungsglied V in Abhängigkeit von der ermittelten Laufzeit der Hochfrequenzimpulse einstellt.
  • Zwischen Mikrofon und Addierer A2 ist ein weiterer Tiefpaß TP2 geschachtelt, der die Aufgabe hat zu verhindern, daß auf diesen Addierer und auf die vom Addierer abgehende Leitung Hochfrequenz gelangt.
  • Die beiden Tiefpässe TP1 und TP2 können gleiche elektrische Eigenschaften haben.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in Fig. 3 dargestellt. Anstelle des Frequenzgenerators, des Impulsgenerators und des Impulstasters in Fig. 2 ist in Fig. 3 ein Codegenerator CG vorgesehen, der einen rauschähnlichen Binärcode erzeugt. Zur Erzeugung solcher Codes dienen beispielsweise rückgekoppelte Schieberegister. Der Code wird so ausgewählt, daß die Leistung im Frequenzbereich über den gesamten akustischen tbertragungsbereich gespreizt wird. Dabei kann es je nach Form des Leistungsdichtespektrumsson Vorteil sein, wenn die Frequenz, die einem Elementarbit zugeordnet ist, außerhalb des Hörbereichs im Ultraschallbereich liegt, weil die Anteile in der Umgebung dieser Frequenz dann nicht hörbar sind. Durch die Spreizung der Leistung über einen großen Frequenzbereich ist es möglich, den Pegel des rauschähnlichen Codesignals bis zur Hörschwelle abzusenken. Dadurch wird eine durch das Rauschen verursachte Störung der Sprachinformation weitgehend vermieden.
  • Auf grund der akustischen Rückkopplung zwischen Lautsprecher und Mikrofon gelangt ein Anteil des rauschähnlichen Codes über die akustische Ubertragungastrecke zum Mikrofon. Das vom Mikrofon abgegebene Signal s121, dem auch Sprachsignale und Geräusche aus dem akustischen Raum überlagert sein können, wird einem Eingang eines Korrelationsempfängers KE zugeführt. Als zweites Signal, das mit diesem Signal s121 korreliert wird, dient das vom Codegenerator erzeugte Signal s4. Durch Bildung der Kreuzkorrelationsfunktion zwischen den Signalen s4 und s121 als Funktion der zeitlichen Verzögerung Twerden Informationen über die Rückkopplungseigenschaften der akustischen flbertragungsstrecke gewonnen.
  • Das Maximum der Kreuzkorrelationsfunktion liefert, normiert auf den Pegel des vor dem Lautsprecher dem Sprachsignal überlagerten Codesignals s4, eine Information über die Dämpfung auf der akustischen Übertragungsstrecke, und die Verzögerung zwischen dem gesendeten Codesignal s4 und dem empfangenen Anteil s121 gibt die Laufzeit des Signals über die akustische Ubertragungastrecke an. Diese beiden Parameter (normierte Amplitude und Laufzeit)werden - wie in Fig. 2 - einem Amplitudendiskriminator AD und einem Phasendiskriminator PD zugeführt, die das Dämpfungsglied D und das Verzögerungsglied V steuern.
  • Da Lautsprecher und Mikrofon während des Betriebes in ihrer räumlichen Anordnung zueinander verändert werden können, da sich ferner im akustischen Raum Veränderungen durch Umstellen von Möbeln und Gegenständen ergeben können und da sich in der Regel Menschen im Raum aufhalten und bewegen, muß damit ge- rechnet werden, daß die Dämpfungs- und Lautzeitverhältnisse der akustischen Ubertragungsstrecke sich zeitlich ändern.
  • Um einen sicheren Betrieb der Freisprechanlage zu erzielen, wird der Codegenerator CG zweckmäßigerweise so aufgebaut, daß der Pegel des erzeugten Codes in seiner Stärke regelbar ist. Bei einer ersten Ausführungsform wird der Pegel automatisch von Null bis zu einem oberen Grenzwert erhöht, und es wird abgewartet, ob sich der Korrelationsempfänger KE auf den Code synchronisiert. Der obere Grenzwert dient dazu, Störungen durch hörbares Rauschen auf der akustischen tbertragungsatrecke zu vermeiden. Sobald der Korrelationsempfänger KE sich auf den Code synchronisiert hat, wird über eine Steuerleitung durch das Steuersignal s51 der Pegel des Codegenerators zurückgeregelt. Damit erreicht man, daß der Sendepegel nur so weit angehoben wird, daß eine einwandfreie Messung möglich wird, Störungen aber vermieden werden. Kommt keine Synchronisation zustande, so kann man davon ausgehen, daß nur eine geringe akustische Rückkopplung vorhanden ist, die ein Einstellen des Dämpfungs- und Verzögerungsglieds erübrigt.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird von der sog. "Geräuschverdeckung" Gebrauch gemacht. Sind einem Nutz-Signal (z. B. der Sprache) Störungen (wie Rauschen, Geräusche) mit geringem Pegel überlagert, so werden diese über deckt, d. h. nicht wahrgenommen. Diese Störungen werden jedoch bei konstanter Störleistung sofort hörbar, wenn das Nutz-Signal verschwindet oder sehr leise wird.
  • Diesen Effekt kann man ausnutzen, um die zur Steuerung des Dämpfungs- und Verzögerungsgliedes notwendigen Parameter (bezogene Amplitude der Autokorrelationsfunktion und Laufzeit) adaptiv zu gewinnen, wenn Sprachsignale und Geräusche überlagert sind. gniterbei wird aus dem Sprachsignal sl über einen Integratoy(32-r mittlere Pegel oder die mittlere Leistung des Signals s1 gebildet, daraus ein 'teuersignal s52 abgeleitet und auf diese Weise-der Pegel des Codegenerators in Abhängigkeit vom Sprachpegel oder von der Sprachleistung gesteuert. Dies geschieht, um das Signal-Rauschverhältnis während der Messung zu verbessern und so die Messung zu erleichtern.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Sprachsignal s121 allein oder in Kombination mit dem Sprachsignal s1 (wie in Fig. 3 gestrichelt gezeichnet) zur Steuerung des Pegels des Code generators zu verwenden. Da die Autokorrelationsfunktion zwischen s4 und s121 gebildet und auf s4 bezogen wird, werden die dynamischen Schwankungen eliminiert, die auf die Regelung über das Steuersignal s52 des Pegels des Codegenerators zurückzuführen sind.
  • In Fig. 3 ist weiterhin eine Rauschsperre RSp gestrichelt eingezeichnet. Diese dient dazu, in den Gesprächspausen das rauschähnliche rückgekoppelte Signal s121 auf dem Sprechweg zum zweiten Gesprächspartner zu unterdrücken.
  • Eine weitere Maßnahme, die eine unerwünschte Rückkopplung der rauschähnlichen Signale über die Sprachwege verhindert, besteht darin, den an einer Verbindung beteiligten Teilnehmerstationen unterschiedliche Code zuzuordnen. Bei einer vor teilhaften Ausbildung der Erfindung erkennt eine in Fig. 3 -nicht dargestellte Ablaufsteuerung in jeder Teilnehmerstation, ob der Teilnehmer eine Verbindung aufbaut oder gerufen wird.
  • In Abhängigkeit davon, ob der Teilnehmer eine Verbindung aufbaut oder gerufen wird1 werden Codewortgenerator CG und Korrellatipnsempfänger KE über eine Codeauswahlleitung CAL- auf einen festen Code eingestellt, der orthogonal oder quasiorthogonal zum Code der Teilnehmerstation des Gesprächspartners ist.
  • Bci Konferenzschaltungen, bei denen mehr als zwei Teilnehmer miteinander verbunden werden, werden weitere derartige Code verwendet. Auf diese Weise wird vermieden, daß die Codesignale der verschiedenen Teilnehmerstationen sich ggenseitig beeinflussen und zu Rückkopplungen oder Fehlmessungen führen. Der Hochpaß HP dient zur Unterdrückung höherfrequenter Anteile des Rauscheodes, die außerhalb desSprachbandes liegen.
  • Durch den Pfeil am Entzerrer E in Fig. 3 ist die Möglichkeit angedeutet, den Frequenzgang über einen Frequenzgangschalter FGS zu verändern. Dies bietet den Vorteil, bei Verwendung unterschiedlicher Mikrofon- oder Lautsprecheranordnungen und beim Ausmessen des Frequenzgangs der gesamten Anlage einen entsprechenden Frequenzgang des Entzerrers mittels des Frequenzgangschalters FGS einzustellen.
  • Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung werden die vom Codegenerator erzeugten rauschähnlichen Codesignale nicht ständig, sondern nur zu fest vorgegebenen Zeitpunkten oder in Abhängigkeit von weiteren Steuersignalen kurzzeitig einmalig oder blockweise mit wenigen Wiederholungen des Codes dem Sprachsignal s11 überlagert. Damit wird die Messung der relevanten Systemparameter (normierte Kreuzkorrelationsfunktion als Maß für die Dämpfung auf dem Rückkopplungsweg und zeitliche Verzögerung als Maß für die Laufzeit des Signals) auf eine Anordnung zurückgeführt, die einer Radaranlage ähnlich ist. Sobald ein Codeblock gesendet wird, wird der Korrelationsempfänger über einen elektronischen Schalter wirksam geschaltet. Anschließend beginnt die Auswertung des innerhalb dieses kurzen zeitlichen Fensters empfangenen Signals so21.
  • Insbesondere bei dieser Anwendung ist es vorteilhaft, das empfangene Signal s121 zu verstärken, abzutasten, analog/digital zu wandeln, zu speichern und anschließend digital zu verarbeiten. Die Funktionen des Korrelationsempfängers, die Bestimmung der Autokorrelationsfunktion und der Laufzeit, aber auch die Entscheidungen, die im Amplituden- und Phasendiskriminator zu fällen sind, und die Steuerung des Code-generators, ebenso wie die gesamte Ablaufsteuerung lassen sich besonders vorteilhaft durch digitale Verarbeitungsverfahren, insbesondere durch Rechnerschaltungen lösen.
  • Von Vorteil ist es außerdem, über eine Integrationsschaltung Int aus den Signalen s1 und s121 Informationen über die augenblicklichen prachpegel oder die Sprachleistung zu gewinnen.
  • Der Codegenerator wird nur dann zum Aussenden eines Codes veranlaßt, wenn in beiden Eprachkanälen die Signalpegel oder Signalleistung unter hinein vorgegebenem Schwellenwert bleibt.
  • Dadurch wird erreicht, daß das Codesignal nicht von Sprachsignalen iiberlagert ist.
  • Bei einer weiteren Anwendung des Erfindungsgedankens wird aus der Kreuzkorrelationsfunktion zwischen gesendetem Signal s4 und vom Mikrofon aufgenommenem Signal s121 und außerdem aus dem Signal s4 die Leistungsdichte berechnet. Sind keine '-.prachsignaLe oder Störungen überlagert, so können aus dem Quotienten beider Leistungsdichtespektren die Eigenschaften des akustischen Ubertragungskanals (Frequenz- und Phasengang) berechnet werden. In Abhängigkeit vom berechneten Verlauf des Frequenz- und Phasengangs wird dann der Entzerrer.adaptiv über den Frequenzgangschalter FGS eingestellt. Insbesondere bei dieser Anwendung ist es zweckmäßig, auch das Dämpfungsglied D, das Verzögerungsglied V, den Entzerrer E und den Inverter I digital zu betreiben, d. h., die dem Kompensationszweig zugefiihrten Signale s1 analog-digital zu wandeln, zwischenzuspeichern, mit einem Dämpfungsfaktor zu bewerten, zu entzerren, anschließend wieder digital-analog zu wandeln und so dem Addierer A2 zuzuführen.
  • Werden die Sprachsignale von vornherein in der Vermittlungsanlage als codierte Abtastwerte iibertragen, so können die A/D- und D/A-Wandler eingespart und die beschriebene Kompensationsschaltung kann digital realisiert werden.
  • Eine Schaltungsanordnung, die eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens erlaubt, zeigt Fig. 4.
  • In diesem sehr einfach zu realisierenden Beispiel sind lediglich fest eingestellte Bauelemente verwendbar. Das Zusatzsignal s5 besteht hier aus einer Ultraschall-Trägerfrequenz, deren Amplitude mit dem Lautsprecher-Nutzsignal s1 moduliert ist. Das zum Lautsprecher gehende Nutz-Signal sl wird zu diesem Zweck einerseits in einem Modulator MOD der im Frequenz generator FG erzeugten Trägerfrequenz aufmoduliert. Dieses modulierte Signal gelangt nach Durchlaufen eines Ho-chpaRes HP1 zu einen ersten Eingang eines Addierer Al. Andererseits gelangt das zum Lautsprecher gehende Nutz-Signal si über einen Tiefpaß UP1 als Lautsprecher-Nutzsignal s11 zum zweiten Eingang des Addierers Al. Das Ausgangssignal s13 des Addierers Al enthält somit das Lautsprecher-Nutzsignal s<1 und das Zusatzsignal s5. Beide steuern den Lautsprecher L aus.
  • Von dem vom Mikrofon empfangenen Signal s131 wird über einen IIochpaß HP2 der Hochfrequenzanteil s51 abgezweigt und in einem Demodulator DEDI demoduliert. Das so erhaltene Signal wird in nachfolgenden Entzerrer E entzerrt und im dem Entzerrer folgenden Inverter I umgepolt. Das vom Ausgang des Inverters abgegebene Signal s31 ist also nach Betrag und Phase gleich groß wie der von der akustischen Rückkopplung herrührende Anteil des vom Mikrofon empfangenen Nutz-Signals, hat aber das umgekehrte Vorzeichen.
  • In einem Addierer A2 wird zu dem über einen Tiefpaß TP2 gelaufenen Mikrofonnutzsignal s2 das aus dem Zusatzsignal s 51 gewonnene Signal sX1 adQiert und damit die akustische Rückkopplung kompensiert.~

Claims (12)

  1. P a t e rl t a n : p r ü c h e 1. Verfahren zur Kompensation von akustischer Rückkopplung in einer mit einem Lautsprecher und einem Mikrofon ausgerüstete Freisprechanlage einer Fernsprechanlage, dadurch gekennzeichnet, daß ein invertierter Anteil (s3, sf1) des Lautsprechersignals zum Mikrofonsignal (s2) addiert wird-, derart, daß das durch akustische Rückkopplung vom Lautsprecher in das Mikrofon gelangende Signal ganz oder teilweise kompensiert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Lautsprechersignal das zum Lautsprecher gehende ifutz-Signal (sol) und als Mikrofonsignal das vom Mikrofon kommende Nutz-Signal (s2) verwendet wird.
  3. 3. VErfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des zum Lautsprecher gehenden Nutz-ignals, der zu dem vom Mikrofon kommenden Nutz-Signals addiert wird, unter Verwendung einer Reihenschaltung eines Inverters (I), eines Dämpfngsgliedes (D) und eines Verzögerungsgliedes (V) erzeugt wird (Pig. 1).
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil des zum Lautsprecher gehenden Nutz-£ignals, der zu dem vom Mikrofon kommenden Nutz-Signal addiert wird, unter Verwendung einer Reihenschaltung eines Inverters (I), eines Dämpfungsgliedes (D), eines Verzögerungsgliedes (V) und eines Entzerrers (E), in welchem der Gesamtfrequenzgang von Lautsprecher, Uchallausbreitung und Mikrofon nachgebildet wird, erzeugt wird (Fig. 1).
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein steuerbares Dämpfungsglied.(D) und/oder ein steuer- bares Verzögerungsglied (V) verwendet wird.
  6. 6. Verfahren nach einem der Anspruche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem zum Lautsprecher gehenden liutz-ignal (s10 ein Zusatzsignal (s4) addiert wird und daß das vom Mikrofon empfangene Zusatzsignal (s41) selektiert wird und zur Steuerung des ignalanteils (s31) verwendet wird, der zu dem vom Mikrofon kommenden Nutz-Signal (s2) addiert wird (Fig. 2).
  7. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal im Ultraschallbereich liegt.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Lautsprechersignal addierte Zusatzsignal (s4) aus Hochfrequenzimpulsen besteht, daß das vom Mikrofon empfangene Zusatzsignal (s41) über einen Hochpaß (HP) zum einen einem Amplitudendiskriminator (AD) zugeführt wird, welcher durch Vergleich mit dem Pegel des zum Lautsprechersignal addierten Zusatzsignals (s4) die Dämpfung des empfangenen Zusatzsignals (s41) ermittelt und das steuerbare Dämpfungsglied (D) in Abhängigkeit vom ermittelten Dämpfungswert einstellt und daß das empfangene Zusatzsignal (s41) zum anderen einem Phasendiskriminator (PD) zugeführt wird, der durch V rgleich mit der Phase des dem Lautsprechersignal addierten Zusatzsignals (s4) die Laufzeit des Zusatzsignals ermittelt und das steuerbare Verzögerungsglied (V) in Abhängigkeit von der ermittelten Verzögerungszeit einstellt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (s4) aus einem rauschähnlichen Binärcode besteht, dessen Leistungsspektrum über den gesamten Frequenzbereich der akustischen Ubertragungsstrecke gespreizt ist, daß aaX Mikrofon empfangene Zusatzsignal (s121) mittels om eines Korrelationsempfängers (KE) selektiert wird, daß im Korrelationsempfänger (KE) die Kreuzkorrelationsfunktion zwischen dem vom Mikrofon empfangenen Zusatzsignal (s121) und den direkten Zusatzsignal (s4) gebildet wird, daß der maximale Wert der Autokorrelationsfunktion als Maß für die Dämpfung einem Amplitudendiskriminator (AD) zur £steuerung des Dämpfungsgliedes (D) zugeführt wird und daß die zeitliche- Verschiebung zwischen dem vom Mikrofon empfangenen Zusatzsignal (s121) und dem direkten Zusatzsignal (s4) als Naß für die Laufzeit auf der akustischen Ubertragungsstrekke dem Phasendiskriminator (PD) zur steuerung des Verzögerungsg:liedes (V) zugeführt wird.
  10. 10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß den Teilnehmerstationen mit Freisprecheinrichtung beim Aufbau der Verbindung unterschiedliche rauschähnliche Binärcodes zugeordnet werden, die zueinander orthogonal oder quasiorthogonal sind, daß der Station des rufenden Teilnehmers ein erster Code und der Station des gerufenen Teilnehmers ein zweiter Code und daß weiteren Konferenzteilnehmern weitere Codes automatisch zugeordnet werden.
  11. 11. Verfahren nach Anspruch 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß Frequenzanteile der rauschähnlichen Binärcodes im Ultraschallbereich übertragen werden
  12. 12. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die rauschähnlichen Codes als phasenumgetastete sinusförmige Schwingungen erzeugt werden.
    1,. Verfahren nach Anspruch 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die rauschähnlichen Codes als rechteckförmige Schwingungen erzeugt werden.
    14. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (s4) aus einem kurzen Impuls besteht, daß aus dem vom Mikrofon empfangenen Zusatzsignal (s121) die Amplitude, die Laufzeit und die Impulsform dieses Impulses ermittelt und zur Steuerung des Dämpfungsgliedes (D), des Verzögerungsgliedes (V) und des adaptiven Entzerrers (E) verwendet wird.
    15. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (s4) aus einem einmalig gesendeten Codewort besteht, daß aus dem vom Mikrofon empfangenen Zusatzsignal (s121) nach radarähnlichen Verfahren die Amplitude der Kreuzkorrelationsfunktion (KKF) als Maß für die Dämpfung und die Laufzeit als Maß für die zeitliche Verzögerung auf der akustischen Ubertragungsstrecke verwendet wird und daß diese Größen zur Steuerung des Dämpfungsgliedes (D) und des Verzögerungsglied (V) dienen.
    16. Verfahren nach Anspruch 6 und 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Codewort blockweise mehrfach wiederholt wird.
    17. Verfahren nach Anspruch 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswertung nur in einem zeitlich begrenzten Fenster erfolgt.
    18. Verfahren nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Entzerrer mit mehreren variablen einstellbaren Frequenz gängen ausgestattet ist und daß in Abhängigkeit von den verwendeten Mikrofonen und Lautsprechern und von der Art der akustischen Rückkopplung der jeweils optimale Frequenzgang über einen Frequenzgangschalter (FGS) einstellbar ist.
    19. Verfahren nach Anspruch 6 und einem der Ansprüche 9 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Kreuzkorrelationsfunktion zwischen Signal (s4) und Signal (s121) die Ereuzleistungsdichte und aus dem Signal (s4) die Leistungsdichte berechnet S wird, daß durch Quotientenbildung der Frequenz und Phasengang der akustischen Übertragungsatrecke ermittelt wird und daß aus dieser Information über den Frequenzgangschalter (FGS) der Entzerrer (E) adaptiv eingestellt wird.
    20. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzsignal (s4) nur ausgesendet wird, wenn der 'prachpegel oder die mittlere Sprachleistung von (s1) und/oder (s121) einen Schwellenwert unterschreitet.
    21. Verfahren nach Anspruch 9 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Rauschsperre vorgesehen ist, die in den Gesprächspausen den rauschähnlichen Code unterdrückt.
    22. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu dem zum Lautsprechersignal gehenden Nut-z-Signal (s11) ein Zusatzsignal (s5) addiert wird, daß aus einer Ultraschall-Trägerfrequenz besteht, deren Amplitude mit dem zum Lautsprecher gehenden Nutz-Signal (s1) moduliert wird, und daß der invertierte Anteil (s31) des Lautsprechersignals, der zum Mikrofonsignal (s2) addiert wird, durch die Modulation des vom Mikrofon empfangenen Zusatzsignals (s51) gebildet wird.
    23. Verfahren nach Anspruch 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der Kreuzkorrelationsfunktion, die Amplitudendiskrimination, die Phasendiskrimination und eine Ablaufsteuerung durch digitale Verarbeitungsverfahren ausgeführt werden.
    24. Verfahren nach Anspruch 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß Entzerrer (E), Inverter (I), Dämpfungsglied (D) und Verzögerungsglied (V) durch digitale Verarbeitungseinheiten realisiert werden.
DE19762633394 1976-07-24 1976-07-24 Schaltungsanordnung zum Kompensieren der akustischen Rückkopplung Expired DE2633394C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762633394 DE2633394C2 (de) 1976-07-24 1976-07-24 Schaltungsanordnung zum Kompensieren der akustischen Rückkopplung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19762633394 DE2633394C2 (de) 1976-07-24 1976-07-24 Schaltungsanordnung zum Kompensieren der akustischen Rückkopplung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE2633394A1 true DE2633394A1 (de) 1978-01-26
DE2633394C2 DE2633394C2 (de) 1983-08-25

Family

ID=5983869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19762633394 Expired DE2633394C2 (de) 1976-07-24 1976-07-24 Schaltungsanordnung zum Kompensieren der akustischen Rückkopplung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE2633394C2 (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3213968A1 (de) * 1982-04-16 1983-11-03 Deutsche Fernsprecher Gesellschaft Mbh Marburg, 3550 Marburg Fernsprechapparat
FR2538975A1 (fr) * 1982-12-30 1984-07-06 Trt Telecom Radio Electr Procede utilise dans un dispositif d'annulation d'echo pour la mesure d'un retard d'echo et dispositif de mise en oeuvre de ce procede
DE3722717A1 (de) * 1987-07-09 1989-01-19 Siemens Ag Freisprecheinrichtung
US5259033A (en) * 1989-08-30 1993-11-02 Gn Danavox As Hearing aid having compensation for acoustic feedback

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE732118C (de) * 1938-02-05 1943-02-22 Aeg Anordnung zur Verhinderung der Selbsterregung infolge akustischer Rueckkopplung bei einer Fernsprechteilnehmerstation
DE874320C (de) * 1951-11-11 1953-04-23 Hans Niedermayr Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Einstellung der Verstaerkungs-ziffer im Vierdrahtkreis einer Fernsprechleitung
DE882420C (de) * 1938-04-12 1953-07-09 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer Rueckkopplungssperren in Lautfernsprechanlagen
DE884376C (de) * 1944-09-21 1953-07-27 Siemens Ag Lautsprecheranlage mit Schaltungsanordnung zur Rueckkopplungs-vermeidung
DE890062C (de) * 1936-10-14 1953-09-17 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Verhinderung der elektroakustischen Rueckkopplung, insbesondere in Lautfernsprechanlagen
DE2451278A1 (de) * 1974-10-24 1976-05-06 Saad Zaghloul Mohamed Gabr Vorrichtung und verfahren zur ausloeschung akustischer rueckkopplung
US3963868A (en) * 1974-06-27 1976-06-15 Stromberg-Carlson Corporation Loudspeaking telephone hysteresis and ambient noise control

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE890062C (de) * 1936-10-14 1953-09-17 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Verhinderung der elektroakustischen Rueckkopplung, insbesondere in Lautfernsprechanlagen
DE732118C (de) * 1938-02-05 1943-02-22 Aeg Anordnung zur Verhinderung der Selbsterregung infolge akustischer Rueckkopplung bei einer Fernsprechteilnehmerstation
DE882420C (de) * 1938-04-12 1953-07-09 Siemens Ag Schaltungsanordnung fuer Rueckkopplungssperren in Lautfernsprechanlagen
DE884376C (de) * 1944-09-21 1953-07-27 Siemens Ag Lautsprecheranlage mit Schaltungsanordnung zur Rueckkopplungs-vermeidung
DE874320C (de) * 1951-11-11 1953-04-23 Hans Niedermayr Schaltungsanordnung zur selbsttaetigen Einstellung der Verstaerkungs-ziffer im Vierdrahtkreis einer Fernsprechleitung
US3963868A (en) * 1974-06-27 1976-06-15 Stromberg-Carlson Corporation Loudspeaking telephone hysteresis and ambient noise control
DE2451278A1 (de) * 1974-10-24 1976-05-06 Saad Zaghloul Mohamed Gabr Vorrichtung und verfahren zur ausloeschung akustischer rueckkopplung

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3213968A1 (de) * 1982-04-16 1983-11-03 Deutsche Fernsprecher Gesellschaft Mbh Marburg, 3550 Marburg Fernsprechapparat
FR2538975A1 (fr) * 1982-12-30 1984-07-06 Trt Telecom Radio Electr Procede utilise dans un dispositif d'annulation d'echo pour la mesure d'un retard d'echo et dispositif de mise en oeuvre de ce procede
EP0113487A1 (de) * 1982-12-30 1984-07-18 Telecommunications Radioelectriques Et Telephoniques T.R.T. Verfahren zur Anwendung in einer Echounterdrückungseinrichtung zur Messung einer Echoverzögerung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE3722717A1 (de) * 1987-07-09 1989-01-19 Siemens Ag Freisprecheinrichtung
US5259033A (en) * 1989-08-30 1993-11-02 Gn Danavox As Hearing aid having compensation for acoustic feedback

Also Published As

Publication number Publication date
DE2633394C2 (de) 1983-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0290952B1 (de) Schaltungsanordnung zur Sprachsteuerung für ein Endgerät der Nachrichtentechnik
DE69332309T2 (de) Ausfallgesichertes betriebsverfahren in einem lautfernsprechsystem
DE68916218T2 (de) Rechnergesteuerter anpassungsfähiger Lautfernsprecher.
DE69728262T2 (de) Echounterdrücker und nicht- linearer prozessor eines echokompensators
DE69331223T2 (de) Netzwerkechokompensator
EP0698986B1 (de) Verfahren zur adaptiven Echokompensation
DE69839260T2 (de) Verfahren und gerät zum gebrauchen von zustandsbestimmung zum steuern von funktionsteilen in digitalen telefonsystemen
DE60203282T2 (de) Telefongerät
DE69330154T2 (de) Elektronische Schaltung zur Unterdrückung des Umgebungsgeräuschs in Telefonhörern
DE19517469A1 (de) Freisprechverfahren für ein mehrkanaliges Übertragungssystem
DE68916219T2 (de) Schallabgleichungsanordnung für einen sprachumschaltbaren Lautfernsprecher.
DE10119277A1 (de) Verfahren zur Maskierung von Geräuschmodulationen und Störgeräuschen bei der Sprachübertragung
DE4305256A1 (de) Verfahren zum Verbessern der akustischen Rückhördämpfung von elektroakustischen Anlagen
DE4330143A1 (de) Anordnung zur Siganlverarbeitung akustischer Eingangssignale
EP0797339B1 (de) Verfahren und Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften einer echobehafteten Übertragungsstrecke in einem Telekommunikationsnetz
DE60106582T2 (de) Verfahren und vorrichtung für stereoechounterdrückung in einen voip-kommunikationsystemen
DE68916220T2 (de) Rechnergesteuerter Lautfernsprecher für Fernsprechleitungsanpassung.
DE2510731A1 (de) Elektrische schaltung fuer eine hoerhilfe
DE19806015A1 (de) Verfahren zur Verbesserung der akustischen Rückhördämpfung in Freisprecheinrichtungen
EP1126687A2 (de) Verfahren zur koordinierten Echo-und/oder Geräuschabsenkung
DE69132988T2 (de) Verfahren für aktive rückkopplunglsunterdrückung
DE2633394A1 (de) Verfahren zur kompensation von akustischer rueckkopplung in freisprechanlagen
EP0642251B1 (de) Verfahren zur automatischen Sprachrichtungsumschaltung und Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
DE3724346A1 (de) Schaltungsanordnung zur dynamiksteuerung
DE4426226A1 (de) Schaltungsanordnung zum Übertragen von codierten Sprachsignalen

Legal Events

Date Code Title Description
OB Request for examination as to novelty
OC Search report available
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee