DE4001747A1 - Anpassbares hochpassfilter mit steuerbarer abschneidefrequenz in abhaengigkeit vom eingangssignal und betriebsverfahren hierfuer - Google Patents

Description

Die Erfindung ist insbesondere anwendbar in der digitalen Verarbeitungstechnologie für Töne. Die vorliegenden Erfindung bezieht sich allgemein auf anpaßbare Hochpaßfilter und insbesondere auf ein anpaßbares Hochpaßfilter mit einer Abschneidefrequenz, die in Abhängigkeit von einem in einem Toneingangssignal enthaltenen Low-Band-Signal (Niederfrequenzbandsignal) steuerbar ist.

Als Beispiel eines Satellitenkommunikation verwendenden Kommunikationssystems sind die folgenden Systeme bekannt, wie Telefonkommunikationssystem, Antwortmaschinensystem und Sprachübertragungssystem. Bei der Satellitenkommunikation ist für die für die Kommunikation verwendbare Frequenz eine kleine Bandbreite erforderlich. Es erfolgt eine Beschreibung für eine Tonsignalverarbeitung, die auf die allgemein bekannte Kommunikation und andere Verwendung anwendbar ist.

Fig. 5A stellt ein Blockdiagramm der Konfiguration einer Tonsignalverarbeitungseinrichtung dar. Bezüglich der Fig. 5A umfaßt diese Tonsignalverarbeitungseinrichtung ein Mikrofon 1, das einen Ton in ein Tonsignal umwandelt, einen Verstärker 2, der das Tonsignal verstärkt, ein Hochpaßfilter 3 c (im weiteren als HPF bezeichnet) zum Entfernen der Niederfrequenzkomponente aus dem verstärkten Tonsignal, ein Tiefpaßfilter 4 (im weiteren LPF genannt) zum Entfernen der Hochfrequenzkomponente aus dem verstärkten Tonsignal, einen A/D-Wandler 5 (Analog-Digital-Wandler), einen Speicherbereich 11 zum Speichern der A/D-konvertierten Tonsignale, und einen Steuerbereich 6. Diese Tonsignalverarbeitungseinrichtung umfaßt ferner als Schaltkreis zum Reproduzieren des Tones einen D/A-Wandler 7, der das im Speicherbereich 11 gespeicherte Signal D/A-konvertiert, ein LPF 8, das die Hochfrequenzkomponente des D/A-konvertierten Signals entfernt, einen Verstärker 9 und einen Lautsprecher 10.

Im allgemeinen wird das Tonsignal vom A/D-Wandler quantisiert, um das Signal in der Speichereinrichtung zu speichern. Bezeichnet man die Maximalfrequenz der in einem Eingangssignal enthaltenen Signalkomponente mit f _i(max), so muß die zum Quantisieren benutzte Abtastfrequenz f _s aufgrund eines Abtasttheorems die folgende Ungleichung erfüllen:

f _s 2 · f _i(max) (1)

Wenn die Abtastfrequenz f _s im A/D-Wandler nicht in Übereinstimmung mit der Ungleichung (1) gesetzt ist, werden die Signalkomponenten des Eingangssignals, die die Frequenz f _s übersteigen, vom Rauschen im Eingangssignal beeinflußt. Dieses Rauschen wird als Alias-Rauschen bezeichnet. Daher ist, wie in Fig. 5A gezeigt, das LPF 4 in einer dem A/D-Wandler vorgeschalteten Stufe gebildet, um die Signalkomponenten aus dem Eingangssignal zu entfernen, die die Frequenz f _s übersteigen.

Wenn das Tonsignal, bei dem nur die Hochfrequenzkomponenten durch das LPF 4 abgeschnitten sind, A/D-konvertiert wird, sind die Niederfrequenzkomponenten des durch A/D-Wandlung erhaltenen Tonsignals hervorgehoben. Dies bedeutet, daß der aus dem Tonsignal erhaltene Ton ziemlich unklar oder wenig betont wird. Entsprechend wird das HPF 3 c in einer dem A/D-Wandler 5 weiter vorgeschalteten Stufe geschaffen, um einen klaren oder gut betonten Ton zu erhalten, so daß die Niederfrequenzkomponenten des Tonsignals durch das HPF 3 c ebenfalls abgeschnitten werden.

Der Betrieb der in Fig. 5A dargestellten Tonsignalverarbeitungsvorrichtung wird nun kurz beschrieben. Das vom Mikrofon 1 erhaltene Tonsignal wird vom Verstärker 2 verstärkt. Das HPF 3 c entfernt diejenigen Signalkomponenten aus dem verstärkten Tonsignal, deren Frequenzen niedriger als die Abschneidefrequenz sind. Das LPF 4 entfernt die Signalkomponenten aus dem Ausgangssignal des HPF 3 c, deren Frequenz höher als die Abschneidefrequenz ist. Der A/D-Wandler 5 konvertiert das Ausgangssignal des LPF 4. Der Steuerbereich 5 komprimiert die Informationsmenge, die den vom A/D-Wandler 5 quantisierten Signalen entspricht, um die komprimierten Daten im Speicherbereich 11 zu speichern.

Die Fig. 5B zeigt ein nützliches Frequenzband, das vom HPF 3 c und dem LPF 4 begrenzt wird, im Falle der Anwendung der Tonsignalverarbeitungsvorrichtung der Fig. 5A auf das Telefonsystem. In dieser Figur stellt f _CH die Abschneidefrequenz des HPF 3 c dar und ist auf etwa 300 Hz gesetzt. Demgegenüber stellt f _C die Abschneidefrequenz des LPF 4 dar und ist auf etwa 3,4 kHz gesetzt. Die Abschneidefrequenzen f _CH und f _CL werden beide in einem Experiment bestimmt. Um das Auftreten von Alias-Rauschen zu verhindern, sollten diejenigen Signalkomponenten durch Bandkompression entfernt werden, die die Abschneidefrequenz f _CL überschreiten. Anpaßbare differentielle Impulsleitungsmodulation (adaptive differential pulse cord modulation, im weiteren ADPCM genannt) ist als eine typische Bandkompression bekannt.

Wenn ein Tonsignal mit Signalkomponenten von z. B. 4 kHz oder weniger verarbeitet wird, erreicht die Abtastfrequenz 8 kHz. Wenn die Tondaten mit einer Geschwindigkeit von z. B. 8 bit/sec analog/ digital-konvertiert werden, ist eine Übertragungsgeschwindigkeit von 64 kbit/sec erforderlich. Aufgrund der Anwendung von ADPCM kann die Übertragungsgeschwindigkeit damit auf 32 kbit/sec komprimiert werden.

Bei der Reproduktionsverarbeitung des Tonsignals überträgt der Steuerbereich 6 die im Speicherbereich 11 gespeicherten Daten an den D/A-Wandler mit einer entsprechenden Dekompression, falls die Daten vorher komprimiert worden sind. Die Daten werden vom D/A-Wandler 7 digital/analog-konvertiert und an das LPF 8 übergeben. Das vom LPF 8 abgegebene Signal wird an den Verstärker 9 angelegt, nachdem die Hochfrequenzkomponenten durch diesen entfernt worden sind. Das vom Verstärker 9 verstärkte Tonsignal wird als Ton über den Lautsprecher 10 ausgegeben.

Die Fig. 6 stellt ein Blockdiagramm dar, das die Konfiguration einer Tonsignalverarbeitungsvorrichtung zeigt. Wie in Fig. 6 gezeigt ist, sind zwei Tonsignalverarbeitungsvorrichtungen über einen Übertragungspfad 12, wie z. B. eine digitale Signalleitung, im Tonsignalverarbeitungssystem verbunden. Jede dieser Tonsignalverarbeitungseinrichtungen ist mit derjenigen identisch, deren Speicherbereich 11 von der in Fig. 5A gezeigten Vorrichtung entfernt worden ist. Die Fig. 6 stellt ein Beispiel dar, bei dem die Tondaten nicht nur in einem Speicher gespeichert sind, sondern auch über den Übertragungspfad 12 übertragen werden.

Wie in den Fig. 5A und 6 gezeigt ist, sind das HPF 3 c und das LPF 4 bei jedem der Tonsignalverarbeitungsvorrichtungen in einer dem A/D-Wandler 5 vorgeschalteten Stufe gebildet. Das LPF 4 weist eine Filtercharakteristik auf, die derart vorgewählt ist, daß das von der Abtastfrequenz f _s des A/D-Wandlers 5 festgelegte Alias-Rauschen vermieden wird. Die Filtercharakteristik des HPF 3 c ist ebenfalls vorgewählt. Da die Filtercharakteristik des HPF 3 c festliegt, können die nur von den Niederfrequenzbandsignalkomponenten des Eingangssignals abhängigen Niederfrequenzsignalkomponenten vom HPF 3 c nicht angepaßt entfernt werden, wenn die im Tonsignal enthaltenen Signalfrequenzkomponenten in Abhängigkeit von einem Sprecher, dem Tonfeld, wie z. B. der relativen Stellung von Tonquelle und Mikrofon, und der Akustikcharakteristik des Mikrofons variieren. Die im Tonsignal enthaltenen Signalfrequenzkomponenten variieren z. B. in Abhängigkeit davon, ob der Sprecher männlich oder weiblich ist. Absorption der Niederfrequenzkomponenten des Tons tritt auch in einer Umgebung auf, in der ein Nachhallen leicht auftreten kann. Falls die Entfernung der Niederfrequenzkomponenten des Tonsignals vom HPF 3 c mit einer festen Filtercharakteristik erfolgt, wird das nach der A/D-Konversion erhaltene digitale Tonsignal in einem solchen Fall nicht sauber kontrolliert. Dies erzeugt eine verminderte Tonqualität des über den Reproduktionsprozeß erhaltenen Tons.

Ein Beispiel eines Standes der Technik, der für diese Erfindung von besonderem Interesse ist, ergibt sich aus der JP 62-51827. Diese Druckschrift beschreibt ein Tonkodierungssystem mit Bandkomprimierung zur Verminderung der zu übertragenden quantisierten Tonsignale. Dieses Tonkodierungssystem umfaßt ein Filter mit einer variablen Charakteristik. Diese wird jedoch nicht in Abhängigkeit vom Eingangssignal geändert. Ferner ist zu bemerken, daß sich diese Druckschrift auf die Bandkomprimierung bezieht, während die vorliegende Erfindung eine Vorverarbeitung des Tonsignals betrifft.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein anpaßbares Hochpaßfilter mit einer Abschneidefrequenz zu schaffen, die in Abhängigkeit von einer in einem Eingangssignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponente steuerbar ist. Ferner soll ein anpaßbares Hochpaßfilter mit einer Abschneidefrequenz geschaffen werden, die in Abhängigkeit von einer in einem elektrisch angelegten Eingangssignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponente steuerbar ist.

Ein anpaßbares Hochpaßfilter in Übereinstimmung mit der Erfindung umfaßt einen Hochpaßfilterschaltkreis, der zum Empfangen eines Toneingangsignals geschaltet ist und eine steuerbare Abschneidefrequenz aufweist, einen Erfassungsschaltkreis zum Erfassen der Leistung einer im Eingangssignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponente, und einen Steuerschaltkreis zum Steuern des Erfassungsschaltkreises. Beim Betrieb wird die Abschneidefrequenz des Hochpaßfilterschaltkreises in Abhängigkeit von einer im Eingangssignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponente angepaßt gesteuert. Daher wird die Niederfrequenzbandkomponente des Eingangssignals entsprechend der Leistung der im Eingangssignal enthaltenen Niederfrequenzsignalkomponente entfernt.

In einer Ausführung umfaßt ein digitales Audiofrequenz-Signalverarbeitungssystem zum Verarbeiten eines Audiofrequenzsignals in Übereinstimmung mit der Erfindung einen Analog/Digital-Wandler mit einer Abtastfrequenz, ein Tiefpaßfilter zum Begrenzen der Bandbreite des in diesen eingegebenen Audiofrequenzsignals auf eine Frequenz, die ausreichend niedriger ist als die Abtastfrequenz, und ein Hochpaßfilter, der einen spannungsgesteuerten Abschneidefrequenzfilter zum Ändern der Abschneidefrequenz in Abhängigkeit vom niederfrequenten Energieinhalt des Audiofrequenzsignals umfaßt. Beim Betrieb sind die Hochfrequenz- und Niederfrequenzkomponenten des Audiofrequenzsignals anpaßbar ausgeglichen.

Das Verfahren in Übereinstimmung mit der Erfindung zum anpaßbaren Ausgleichen der Hochfrequenz- und Niederfrequenzenergiekomponenten eines Audiofrequenzsignals ein einem digitalen Audiofrequenz-Signalverarbeitungsschaltkreis mit einem Analog/Digital-Wandler und einem steuerbaren Abschneidefrequenz-Hochpaßfilter umfaßt die Schritte: Erzeugen eines Signals mit einem Parameter proportional der Größe der niederfrequenten Energiekomponente des Audiofrequenzsignals und Ändern der Abschneidefrequenz des steuerbaren Abschneidefrequenz- Hochpaßfilters in Abhängigkeit vom Parameter des analogen Signals, das der niederfrequenten Energiekomponente des Audiofrequenzsignals proportional ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1: ein Blockdiagramm, das eine Ausführung eines anpaßbaren Hochpaßfilters der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2A: ein Schaltbild, das ein Beispiel eines in Fig. 1 gezeigten Filters mit schaltbarem Kondensator zeigt;

Fig. 2B: ein Kennliniendiagramm, das die Charakteristik eines Frequenzbandes darstellt, das vom anpaßbaren Hochpaßfilter und einem Tiefpaßfilter gesteuert wird, wie in Fig. 1 gezeigt;

Fig. 3: ein Kennliniendiagramm, das die Eingangs- und Ausgangscharakteristiken eines in Fig. 1 gezeigten spannungsgesteuerten Oszillators darstellt;

Fig. 4: ein Blockdiagramm, das eine andere Ausführung des anpaßbaren Hochpaßfilters in Übereinstimmung mit der Erfindung darstellt;

Fig. 5A; ein Blockdiagramm, das die Konfiguration einer herkömmlichen Tonsignalverarbeitungsvorrichtung zeigt;

Fig. 5B: ein Kennliniendiagramm, das ein Frequenzband zeigt, das von einem in Fig. 5A gezeigten Hochpaßfilter und einem Tiefpaßfilter festgelegt ist; und

Fig. 6: ein Blockdiagramm der Konfiguration einer herkömmlichen Tonsignalverarbeitungseinrichtung.

Bezüglich der Fig. 1 umfaßt das anpaßbare Hochpaßfilter 3 a ein Schaltkondensatorfilter 11 (im weiteren auch SCF genannt), das zum Empfangen eines Spracheingangssignals V _i geschaltet ist, einen Integrator 14 zum Integrieren des Eingangssignals V _i, einen weiteren Integrator 15 zum Integrieren eines Ausgangssignals V _o des SCF 11, ein Subtrahierglied 16 zum Subtrahieren der Ausgangssignale der Integratoren 14 und 15, einen weiteren Integrator 17 zum Glätten des Ausgangssignals des Subtrahierglieds 16, einen spannungsgesteuerten Oszillator 18 (im weiteren auch VCO genannt), der in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des Integrators 17 arbeitet, und einen Frequenzteiler 19, der die Frequenz des Ausgangssignals des VCO 18 teilt. Ein Taktsignal Φ des Frequenzteilers 19 wird an das SCF 11 übertragen und das SCF arbeitet in Abhängigkeit vom Taktsignal Φ.

Bezüglich der Fig. 2A umfaßt dieses SCF 11 drei Schalteinrichtungen 31, 32 und 33, drei Kondensatoren 34, 35 und 36, und einen Differenzverstärker 37. Die Schalteinrichtungen 31, 32, 33 arbeiten in Abhängigkeit von den Taktsignalen Φ, die vom Frequenzteiler 19 geliefert werden Ein Schaltkreis mit hohem Widerstand umfaßt die Schalteinrichtungen 31, 32, den zwischen diese geschalteten Kondensator 34 und die Schalteinrichtung 33. Ein schaltbarer Kondensatorschaltkreis wird vom Schaltkreis mit hohem Widerstand und dem Kondensator 36 gebildet. Ein integrierter Schaltkreis umfaßt den Differenzverstärker 37 und den zwischen den invertierenden Eingangsanschluß und den Ausgangsanschluß des Differenzverstärkers geschalteten Kondensator 35.

Das in Fig. 2A gezeigte SCF 11 wird im in Fig. 3 gezeigten anpaßbaren Hochpaßfilter 3 a als Hochpaßfilter verwendet. Bezeichnet man den Kapazitätswert des Kondensators 35 mit C₁ und denjenigen der Kondensatoren 34, 36 mit C₂, so müssen die folgenden Ausdrücke (2) und (3) erfüllt sein, um das in Fig. 2A gezeigte SCF 11 als Hochpaßfilter betreiben zu können.

C₂ = (1 - b) · C₁ (2)
b < 0 und 0 < |b | < 1 (3)

Durch die Verwendung der Kondensatoren 34, 35, 36 im SCF 11, die die Ausdrücke (2) und (3) erfüllen, kann ein Hochpaßfilter geschaffen werden, dessen Abschneidefrequenz in Abhängigkeit der Frequenz des Taktsignals Φ gesteuert werden kann.

Mit erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird nun der Betrieb des anpaßbaren Hochpaßfilters 3 a beschrieben. Das Spracheingangssignal V _i wird an den Integrator 14 angelegt. Daher wird ein Signal, das die Leistung oder Energie des Eingangssignals V _i angibt, vom Integrator 14 an einen Eingang des Subtrahierglieds 16 übertragen. Andererseits wird das Ausgangssignals V _o des SCF 11 an den Integrator 15 angelegt. Da die niederfrequenten Bandkomponenten durch das SCF 11 aus dem Signal V _o entfernt worden sind, wird ein Signal, das die Hochfrequenzbandleistung oder -energie des Eingangssignals V _i angibt, vom Integrator 15 an den anderen Eingang des Subtrahierglieds 16 angelegt. Folglich gibt das Subtrahierglied 16 ein Signal aus, das die Niederfrequenzbandleistung oder -energie des Spracheingangssignals V _i angibt, und legt dieses Signal an den Integrator 17 an.

Der Integrator glättet das angelegte Signal durch eine Integrationsoperation und legt das geglättete Signal dann an den VCO 18 an. Der VCO 18 erzeugt ein Taktsignal in Abhängigkeit von dem durch den Integrator 17 angelegten Signal. Nachdem die Frequenz des erzeugten Taktsignals vom Frequenzteiler 19 geteilt worden ist, wird das Ausgangssignal an das SCF 11 als Taktsignal Φ zur Steuerung der Abschneidefrequenz des SCF 11 übertragen.

Das Ausgangssignal des Subtrahierglieds 16 ist proportional zur Leistung oder Energie der im Toneingangssignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponente. Der VCO 18 gibt ein Taktsignal aus, dessen Oszillationsfrequenz der angelegten Eingangsspannung proportional ist. Die Abschneidefrequenz eines Hochpaßfilters des SCF 11 variiert proportional der Frequenz des vom Frequenzteiler 19 angelegten Taktsignals Φ. Falls die Leistung oder Energie der im Eingangssignal enthaltenen Niederfrequenzbandkomponente groß ist, liegt die Abschneidefrequenz des SCF 11 daher hoch, und die Niederfrequenzbandkomponenten des Eingangssignals V _i werden unterdrückt. Falls die Leistung oder Energie der im Eingangssprachsignal V _i enthaltenen niederfrequenten Signalkomponenten niedrig ist, ist ferner die Abschneidefrequenz niedrig, und die durch dieses SCF 11 hindurch gehenden niederfrequenten Signalkomponenten sind erhöht. In Fig. 2B ist gezeigt, daß die Abschneidefrequenz des SCF 11 angepaßt gesteuert wird. Falls ein Eingangssignal mit vielen Niederfrequenzbandkomponenten angelegt wird, bedeutet dies, daß die Abschneidefrequenz des SCF 11 automatisch auf f _CH2 geändert wird. Falls andererseits ein Eingangssignal angelegt wird, das nicht viele niederfrequente Signalkomponenten enthält, wird die Abschneidefrequenz für diese auf f _CH1 geändert. Es ist daher ersichtlich, daß die Abschneidefrequenz des SCF 11 innerhalb des in Fig. 2B schraffierten Gebiets anpaßbar gesteuert ist.

Fig. 3 ist ein Kennliniendiagramm, das die Eingangs- und Ausgangscharakteristiken des in Fig. 1 dargestellten VCO 18 zeigt. Bezüglich der Fig. 3 gibt die Abszisse die an diesen VCO 18 angelegte Eingangsspannung an, während die Ordinate die Oszillatonsfrequenz des ausgegebenen Taktsignals anzeigt. Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden die Eingangs- und Ausgangscharakteristiken des VCO 18 gesteuert, um die oberen und unteren Grenzen der Abschneidefrequenz des SCF 11 zu begrenzen.

Bezüglich der Fig. 4 umfaßt das anpaßbare Hochpaßfilter 3 b ein SCF 21 als Hochpaßfilter und ein SCF 27 als Tiefpaßfilter, die zum Empfangen eines Spracheingangssignals V _i geschaltet sind, einen Integrator 24, der das Ausgangssignal des SCF 27 integriert, einen mit dem Ausgang des Integrators 24 verbundenen VCO 25 und einen Frequenzteiler 26, der die Frequenz des vom VCO 25 ausgegebenen Taktsignals teilt. Das vom Frequenzteiler 26 ausgegebene Taktsignal Φ wird an die SCF 21 bzw. 27 angelegt.

Da das SCF 21 als Hochpaßfilter betrieben wird, werden Kondensatoren 34, 35 und 36 (siehe Fig. 2A) verwendet, die die beschriebenen Ausdrücke (2) und (3) erfüllen. Da das SCF 27 als Tiefpaßfilter betrieben wird, werden Kondensatoren 34, 35 und 36 verwendet, die die folgende Ungleichung (4) anstelle der Ungleichung (3) erfüllen.

0 < b < 1 (4)

Da die Leistung der im Eingangssignal V _i enthaltenen niederfrequenten Signalkomponenten erfaßt wird, selbst wenn das in Fig. 4 gezeigte anpaßbare Hochpaßfilter verwendet wird, kann, wie oben zu sehen war, die Abschneidefrequenz des SCF 21 als Hochpaßfilter gesteuert werden.

Damit wird ein neuartiges Hochpaßfilter zum Erhalten eines digitalen Sprachsignals, das nicht von der Qualität der zu verarbeitenden Stimme, der Umgebung, etc. abhängt, geschaffen durch Anwendung des in Fig. 1 oder 4 gezeigten anpaßbaren Hochpaßfilters als Hochpaßfilter, entweder in der in Fig. 5A gezeigten Sprachsignalverarbeitungsvorrichtung oder dem in Fig. 6 gezeigten Sprachsignalverarbeitungssystem.

Bei den in den Fig. 1 und 4 gezeigten Ausführungen ist das LPF 4 in der nachfolgenden Stufe jeder der anpaßbaren Hochpaßfilter 3 a und 3 b gebildet. Es ist jedoch zu bemerken, daß auch die Bildung des LPF 4 in der vorhergehenden Stufe jeder der Filter 3 a und 3 b zu demselben Effekt, wie oben beschrieben, führt.

Wie oben erwähnt, werden die Abschneidefrequenzen der in den Fig. 1 und 4 dargestellten anpaßbaren Hochpaßfilter 3 a, 3 b in Abhängigkeit von der Leistung der im Eingangssprachsignal V _i enthaltenen niederfrequenten Signalkomponenten gesteuert. Das bedeutet, daß die Abschneidefrequenz hoch ist, wenn sich die Energie der im Eingangssprachsignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponente erhöht, während die Abschneidefrequenz niedrig ist, wenn sich die Energie vermindert. Damit variiert die Qualität eines reproduzierten Tons bei der Sprachverarbeitungsvorrichtung bzw. dem Sprachverarbeitungssystem, bei dem der anpaßbare Hochpaßfilter 3 a, 3 b verwendet wird, in Abhängigkeit von Änderungen in der Sprachqualität oder der Umgebung nicht. Mit anderen Worten kann damit eine gut betonte Wiedergabe der Stimme erhalten werden, nachdem diese von der Sprachverarbeitung behandelt worden ist.

Claims (12)

1. Anpaßbares Hochpaßfilter mit einer Hochpaßfiltereinrichtung (11) mit einer steuerbaren Abschneidefrequenz, wobei die Hochpaßfiltereinrichtung selektiv Signalkomponenten mit einer Frequenz, die höher ist als die Abschneidefrequenz, ausgibt, die in einem Toneingangssignal enthalten sind, wobei das anpaßbare Hochpaßfilter ferner eine Erfassungseinrichtung (14, 15, 16, 21, 24), die zum Empfangen des Toneingangssignals geschaltet ist, um die Leistung der im Eingangssignal enthaltenen niederfrequenten Signalkomponenten zu erfassen, und eine Steuereinrichtung (17, 18, 19, 25, 26), die von der Erfassungseinrichtung abhängig ist, zum Steuern der Abschneidefrequenz der Hochpaßfiltereinrichtung, um die Niederfrequenzbandleistung relativ zu allen Komponenten des Toneingangssignals zu regulieren, umfaßt.

2. Anpaßbares Hochpaßfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungserfassungseinrichtung eine erste Erfassungseinrichtung (14), die zum Empfangen des Eingangssignals geschaltet ist, um die Leistung der Signalkomponenten eines im Eingangssignal enthaltenen vollständigen Frequenzbandes zu erfassen, eine zweite Erfassungseinrichtung (15), die zum Empfangen des Ausgangssignals der Hochpaßfiltereinrichtung geschaltet ist, um die Leistung des Ausgangssignals der Hochpaßfiltereinrichtung zu erfassen, und eine Differenzerfassungseinrichtung (16), die mit den Ausgängen der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung (14, 15) verbunden ist, um die Differenz der von der ersten und zweiten Erfassungseinrichtung (14, 15) erfaßten Leistung zu ermitteln, umfaßt.

3. Anpaßbares Hochpaßfilter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungserfassungseinrichtung eine Tiefpaßfiltereinrichtung (27), die zum Empfangen des Eingangssignals geschaltet ist, um selektiv Signalkomponenten eines im Eingangssignal enthaltenen Niederfrequenzbandes auszugeben, und eine dritte Erfassungseinrichtung (24), die zum Empfangen des Ausgangssignals der Tiefpaßfiltereinrichtung geschaltet ist, um die Leistung des Ausgangssignals der Tiefpaßfiltereinrichtung (27) zu erfassen, umfaßt.

4. Anpaßbares Hochpaßfilter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochpaßfiltereinrichtung eine erste Filtereinrichtung mit geschaltetem Kondensator (11, 21) umfaßt, die in Abhängigkeit vom von der Steuereinrichtung (17, 18, 19, 25, 26) abgegebenen Ausgangssignal arbeitet.

5. Anpaßbares Hochpaßfilter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine erste Taktsignalerzeugungseinrichtung (17, 18, 19, 25, 26) zum Erzeugen eines Taktsignals umfaßt, die von der Leistungserfassungseinrichtung (14, 15, 16, 21, 24) abhängig ist, und daß die erste Filtereinrichtung mit geschaltetem Kondensator (11, 21) in Abhängigkeit von dem Taktsignal arbeitet, das von der ersten Taktsignalerzeugungseinrichtung (17, 18, 19, 25, 26) erzeugt wird.

6. Anpaßbares Hochpaßfilter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Taktsignalerzeugungseinrichtung eine spannungsgesteuerte Oszillatoreinrichtung (18, 25) umfaßt, die von der Ausgangsspannung der Leistungserfassungseinrichtung (14, 15, 16, 21, 24) zum Erzeugen eines Taktsignals abhängig ist.

7. Anpaßbares Hochpaßfilter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tiefpaßfiltereinrichtung eine zweite Filtereinrichtung mit geschaltetem Kondensator (27) umfaßt, die in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal arbeitet, das von der Steuereinrichtung (17, 18, 19, 25, 26) abgegeben wird.

8. Anpaßbares Hochpaßfilter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine zweite Taktsignalerzeugungseinrichtung (25, 26) zum Erzeugen eines Taktsignals umfaßt, die von der Leistungserfassungseinrichtung (14, 15, 16, 21, 24) abhängig ist, und daß die zweite Filtereinrichtung mit geschaltetem Kondensator (27) in Abhängigkeit von dem Taktsignal arbeitet, das von der zweiten Taktsignalerzeugungseinrichtung (25, 26) erzeugt wird.

9. Anpaßbares Hochpaßfilter nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und die zweite Erfassungseinrichtung eine Integrationseinrichtung (14, 15) und die Differenzerfassungseinrichtung eine Differenzverstärkereinrichtung (16) umfassen.

10. Digitales Audiofrequenz-Signalverarbeitungssystem zum Verarbeiten eines Audiofrequenzsignals mit hochfrequenten und niederfrequenten Energiekomponenten, umfassend einen Analog/Digital-Wandler (5) mit einer Abtastfrequenz, einem Tiefpaßfilter (4) zum Begrenzen der Bandbreite des Audiofrequenz-Eingangssignals auf eine Frequenz, die ausreichend niedriger ist als die Abtastfrequenz, und ein Hochpaßfilter (3 a, 3 b), das eine Filtereinrichtung (11, 14-19, 21, 24-27) mit steuerbarer Abschneidefrequenz umfaßt, zum Ändern der Abschneidefrequenz in Abhängigkeit vom niederfrequenten Energieinhalt des Audiofrequenzsignals, wobei die Hoch- und Niederfrequenzkomponenten des Audiofrequenzsignals anpaßbar ausgeglichen werden.

11. Verfahren zum anpaßbaren Ausgleichen von hochfrequenten und niederfrequenten Energiekomponenten eines Audiofrequenzsignals in einem digitalen Audiofrequenz-Signalverarbeitungsschaltkreis mit einem Analog/Digital-Wandler (5) und einem Hochpaßfilter (3 a, 3 b) mit steuerbarer Abschneidefrequenz, gekennzeichnet durch die Schritte:
Erzeugen eines Signals mit einem Parameter, der der Stärke der niederfrequenten Energiekomponente des Audiofrequenzsignals proportional ist, und
Änderung der Abschneidefrequenz des Hochpaßfilters mit steuerbarer Abschneidefrequenz in Abhängigkeit von dem Parameter des Analogsignals, der der niederfrequenten Energiekomponente des Audiofrequenzsignals proportional ist.

12. Digitales Audiofrequenz-Verarbeitungssystem zum Verarbeiten eines Audiofrequenzsignals mit hoch- und niederfrequenten Energiekomponenten, wobei das Audiofrequenz-Verarbeitungssystem ein Hochpaßfilter (3 a, 3 b), ein Tiefpaßfilter (4) und einen Digital/Analog-Wandler (5) umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochpaßfilter ein Typ mit steuerbarer Abschneidefrequenz ist, wobei die Abschneidefrequenz des Hochpaßfilters in Abhängigkeit von der Stärke der niederfrequenten Energiekomponente des Audiofrequenzsignals gesteuert wird.