DE4318529A1

DE4318529A1 - Adaptiver Rauschunterdrücker

Info

Publication number: DE4318529A1
Application number: DE4318529A
Authority: DE
Inventors: Tatsumasa Yoshida; Ryoichi Miyamoto; Masashi Takada; Katsuya Suzuki
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1992-06-03
Filing date: 1993-06-03
Publication date: 1993-12-09
Anticipated expiration: 2013-06-04
Also published as: JPH0654394A; DE4318529C2; JP3176474B2; US5473702A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen adaptiven Rauschunter drücker zur Verwendung in z. B. einem handfreien Automobiltele fon.

Viel Forschung ist kürzlich in die Entfernung von Hintergrund rauschen, wie z. B. Motorrauschen, aus einem Sprachsignal ge steckt worden, das von einem Mikrofon eines Automobiltelefons aufgenommen wurde. Ein Verfahren, das vorgeschlagen worden ist, verwendet zwei Mikrofone, und zwar eines nahe an der Sprach quelle und weit von der Rauschquelle entfernt angeordnet und das andere weit von der Sprachquelle entfernt und nahe an der Rauschquelle angeordnet. Während eines Intervalls, in dem Hin tergrundrauschen vorhanden ist, aber Sprache nicht vorhanden ist, wird ein Schalter gedrückt, der verursacht, daß die Ein gangspegel der beiden Mikrofone miteinander verglichen werden, und daß ihr Verhältnis als Schwellenwert festgesetzt wird. Wenn Sprache vorhanden ist, verwendet ein adaptives Filter diese Schwelle, um die Rauschkomponente zu entfernen bzw. zu unter drücken.

Ein Hauptproblem bei diesem Verfahren besteht darin, daß, immer wenn sich der Hintergrundrausch-Pegel ändert, der Bediener den Schalter drücken muß, um einen neuen Schwellenpegel bzw. -wert einzurichten. Änderungen im Rauschniveau bzw. im Rauschpegel treten häufig in der Fahrzeugzelle eines Automobils auf: die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert sich, die Motorumdrehungszahl ändert sich, die Verkehrsbedingungen verändern sich, Fenster werden geöffnet und geschlossen, der Lüfter wird ein- und aus geschaltet usw. Ohne eine gewisse Einrichtung für das automa tische Einstellen auf unterschiedliche Rauschpegel hin, hat das zuvor beschriebene Verfahren nur einen geringen praktischen Wert.

Ein weiteres Problem besteht darin, daß es schwierig ist, einen geeigneten Schwellenwert zu setzen, wenn das Signal/Rausch-Ver hältnis niedrig ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Rauschunter drücker anzugeben, der sich automatisch an Änderungen des Hin tergrundrausch-Pegels anpaßt.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Hintergrundrauschen genau auszulöschen, wenn das Signal/Rausch- Verhältnis niedrig ist.

Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, schnell auf das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein einer Spracheingabe zu antworten.

Noch eine weitere Aufgabe besteht darin, die Rauschunter drückung automatisch zu sperren, wenn der Hintergrundrausch-Pe gel sehr niedrig ist.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren nach Anspruch 1 bzw. nach Anspruch 10 oder durch den adaptiven Rauschunterdrücker nach Anspruch 19 bzw. Anspruch 24 gelöst.

Der erfundene, adaptive Rauschunterdrücker verwendet ein sekun däres Audiosignal, um Rauschen in einem primären Audiosignal zu unterdrücken. Das sekundäre Audiosignal wird gemäß einem Satz von Koeffizienten gefiltert, um ein ermitteltes Rauschsignal zu erzeugen, das von einem primären Audiosignal subtrahiert wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen. Das Fehlersignal wird ein Au dioausgangssignal.

Durch Überwachen des Leistungspegels des primären Audiosignals oder des sekundären Audiosignals oder des Fehlersignals er zeugt der adaptive Rauschunterdrücker ein Steuersignal.

Während das Steuersignal inaktiv ist, werden die oben erwähnten Koeffizienten gemäß dem Fehlersignal derart aktualisiert, daß das Fehlersignal minimiert wird. Wenn das Steuersignal aktiv ist, werden die Koeffizienten konstant gehalten.

Das Steuersignal wird aktiv gemacht, wenn der überwachte Lei stungspegel von einem stationären Zustand in einen instationären Zustand ansteigt, und wird inaktiv gemacht, wenn der Lei stungspegel zu seinem vorgehenden stationären Zustand zurück kehrt oder in einen neuen stationären Zustand übergeht. Ein An steigen von einem stationären Zustand aus wird erkannt, indem der Leistungspegel mit einer Schwelle verglichen wird. Die Schwelle wird aktualisiert, um graduellen bzw. allmählichen Änderungen des Leistungspegels während des stationären Zustands folgen zu können, und wird auch aktualisiert, wenn der Lei stungspegel von einem instationären Zustand bzw. instabilen Zu stand in einen neuen stationären Zustand bzw. stabilen Zustand übergeht.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Schwelle auch aktualisiert, um dem Leistungspegel zu folgen, wenn der Leistungspegel von einem stabilen Zustand bzw. stationären Zu stand auf einen niedrigen Zustand bzw. auf einen niedrigen Wert abfällt.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird das Steuersignal aktiv gemacht, wenn der Leistungspegel des primären Audiosignals oder des sekundären Audiosignals unter eine gewisse, festgelegte Schwelle abfällt, und die Koeffizien ten werden initialisiert, wenn der Energiepegel des primären Audiosignals bzw. des sekundären Audiosignals unterhalb dieser festgelegten Schwelle für eine gewisse Zeit verbleibt.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausfüh rungsbeispielen in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der vor liegenden Erfindung;

Fig. 2 ein genaueres Blockdiagramm der Leistungsüberwachungs schaltung nach Fig. 1;

Fig. 3 ein Zeitdiagramm, das den Betrieb der Leistungsüberwa chungsschaltung nach Fig. 2 zeigt;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 ein genaueres Blockdiagramm der Leistungsüberwachungs schaltung nach Fig. 4;

Fig. 6 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung der Aus schwing-Zeitsteuerschaltung der Fig. 5 zeigt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung der Überwa chungsschaltung nach Fig. 5 zeigt;

Fig. 8 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung des Sprachde tektors nach Fig. 5 zeigt;

Fig. 9 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung der Leistungs schwellenschaltung nach Fig. 5 erläuternd zeigt;

Fig. 10 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung der Rücksetz schaltung nach Fig. 5 erläuternd zeigt;

Fig. 11 ein Zeitsteuerdiagramm, das die Signalverläufe der Leistungsüberwachungsschaltung nach Fig. 5 zeigt;

Fig. 12 ein Zeitsteuerdiagramm, das zusätzliche Signalverläufe der Leistungsüberwachungsschaltung nach Fig. 5 zeigt;

Fig. 13 ein Blockdiagramm einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 14 ein detailliertes Blockdiagramm der Leistungsüberwa chungsschaltung nach Fig. 13;

Fig. 15 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung der Überwa chungsschaltung für die primäre Leistung nach Fig. 14 veran schaulichend zeigt;

Fig. 16 ein Blockdiagramm, das eine Realisierung der Initiali sierungs-Überwachungsschaltung nach Fig. 14 erläuternd zeigt;

Fig. 17 ein Zeitsteuerungsdiagramm, das die Signalverläufe der Leistungsüberwachungsschaltung nach Fig. 14 zeigt; und

Fig. 18 ein Zeitgabediagramm, das zusätzliche Signalverläufe der Leistungsüberwachungsschaltung nach Fig. 14 zeigt.

Drei Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nach folgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Die Zeichnungen zeigen die Erfindung, aber beschränken nicht ihren Schutzbereich.

Alle Signale werden als aktiv hoch (high) gezeigt und die Aus drücke "aktiv" und "hoch" werden austauschbar verwendet. Aktiv hoch ist natürlich keine Einschränkung. Die Erfindung kann auch mit Signalen ausgeführt werden, die aktiv niedrig (low) sind.

Numerische Werte von Konstanten werden nachfolgend als Bei spiele angegeben. Die Erfindung ist nicht auf die angegebenen numerischen Werte beschränkt, sondern die angegebenen Werte dienen dazu anzugeben, ob die Konstanten größer oder kleiner als ein Einheitswert sein sollen.

Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Er findung, die ein Paar von Mikrofonen 1 und 2, ein Paar von A/D(analog/digital)-Wandlern 3 und 4, einen D/A(digital/analog)-Wandler 5, einen Addierer 10, ein adaptives Filter 20 und eine Leistungsüberwachungsschaltung 30 aufweist. Das Mikrofon 1 ist relativ nah an der Sprachquelle bzw. der Stimmenquelle angeordnet und nimmt sowohl Sprache als auch Hin tergrundrauschen bzw. Hintergrundgeräusche auf, die es zu dem A/D-Wandler 3 als primäres Audiosignal sendet. Der A/D-Wandler 3 tastet dieses primäre Audiosignal ab und wandelt jeden Abta stwert in eine gewisse Anzahl von Bits um, um dadurch ein digi tales, primäres Eingangssignal Sa zu erzeugen.

Das Mikrofon 2 ist relativ weit von der Sprachquelle entfernt und nimmt hauptsächlich Rauschen bzw. Rauschstörungen bzw. Ge räusche (noise) auf, die es an den A/D-Wandler 4 als sekundäres Audiosignal weitergibt. Der A/D Wandler 4 tastet dieses sekun däre Audiosignal ab und wandelt jeden Abtastwert in eine gewis se Anzahl von Bits um, um dadurch ein sekundäres, digitales Eingangssignal Sn zu erzeugen.

Das primäre, digitale Eingangssignal Sa wird einem Addierer 10 zugeführt, der von ihm ein ermitteltes bzw. ein geschätztes Rauschsignal Sn^* subtrahiert, das nachfolgend beschrieben wird, um ein Fehlersignal Se zu erzeugen. Der D/A-Wandler 5 wandelt das Fehlersignal Se von digitaler Form in analoge Form um, um ein Audioausgangssignal zu erzeugen, aus dem Rauschen in einem starken Maße entfernt worden ist. (Addierer werden in der ganzen nachfolgenden Beschreibung als Einrichtungen zum Durchführen von Subtraktionsoperationen beschrieben. D.h., daß das Zweierkom plement von einer der Eingangsgrößen des Addierers genommen wird, wie durch das Minuszeichen in den Zeichnungen angegeben wird.)

Das primäre, digitale Eingangssignal Sa wird auch der Lei stungsüberwachungsschaltung 30 zugeführt, die den Leistungspe gel des primären, digitalen Eingangssignals Sa überwacht und ein Steuersignal Ck erzeugt, das auf Änderungen in diesem Lei stungspegel reagiert. Das Steuersignal Ck ist inaktiv, wenn der Leistungspegel des primären, digitalen Eingangssignals Sa sta tionär bzw. stetig bzw. stabil bzw. konstant bzw. eingeschwun gen bzw. gleichmäßig ist, und wird aktiv, wenn sich der Lei stungspegel von einem stationären Zustand wegbewegt bzw. an steigt.

Das adaptive Filter 20 empfängt das Fehlersignal Se, das sekun däre, digitale Eingangssignal Sn und das Steuersignal Ck und erzeugt das ermittelte Rauschsignal Sn^*. Die Funktion des adap tiven Filters 20 besteht darin, auf der Basis des sekundären, digitalen Eingangssignals Sn die Rauschkomponente, die in den primären, digitalen Eingangssignalen Sa vorhanden ist, zu er mitteln und diese Rauschkomponente mit dem ermittelten Rausch signal Sn^* zu duplizieren bzw. zu multiplizieren.

Um den Momentanwert oder gegenwärtigen Wert des ermittelten Rauschsignals Sn^* zu erzeugen, multipliziert das adaptive Fil ter 20 den Momentanwert des sekundären, digitalen Eingangssi gnals Sn und eine gewisse Anzahl von vorhergehenden Werten des sekundären, digitalen Eingangssignals Sn mit einem Satz aus Koeffizienten, und addiert dann die sich ergebenden Produkte. Als nächstes, wenn das Steuersignal Ck inaktiv ist, aktuali siert das adaptive Filter 20 die Koeffizienten auf der Basis des Momentanwertes des Fehlersignals Se und einer gewissen An zahl von vorhergehenden Werten des Fehlersignals Se. Wenn das Steuersignal Ck aktiv ist, aktualisiert das adaptive Filter 20 die Koeffizienten nicht.

Beim Aktualisieren der Koeffizienten verwendet das adaptive Filter 20 einen Algorithmus, der die Aufgabe hat, das Fehlersi gnal Se zu minimieren. Genauer ermittelt das adaptive Filter 20 eine Übertragungsfunktion, die das primäre, digitale Eingangs signal Sa und das sekundäre, digitale Eingangssignal Sn ent zerrt, und faltet diese Übertragungsfunktion mit dem sekundä ren, digitalen Eingangssignal Sn, um das ermittelte Rauschsi gnal Sn^* zu erzeugen. Die Übertragungsfunktion kann als eine finite oder infinite Impulsantwort (FIR oder IIR) oder auf an dere Art und Weise ermittelt werden. Eine genaue Beschreibung des adaptiven Filters 20 wird hier nicht gemacht, da adaptive Filter bestens bekannt sind.

Als nächstes wird die Leistungsüberwachungsschaltung 30 mit mehr Einzelheiten beschrieben. Gemäß Fig. 2 umfaßt die Lei stungsüberwachungsschaltung 30 eine Quadriererschaltung 31, ei ne Mittelwertbildungsschaltung 32, einen Addierer 33, einen Vergleicher 34, eine Langzeit-Leistungsüberwachungs-Schaltung 35, einen Ausschwing-Zeitgeber 36 (hangover timer), eine Steu erausgangsschaltung 37 und eine Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40. Die Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40 umfaßt ein Register 41 und einen Addierer 42.

Die Quadriererschaltung 31 empfängt das primäre, digitale Ein gangssignal Sa und quadriert es, um ein quadriertes Eingangssi gnal Sa² zu erzeugen.

Die Mittelwertbildungsschaltung 32 mittelt das quadrierte Ein gangssignal Sa² über Intervalle einer bestimmten Länge, um ein primäres Leistungssignal (power signal) MLPF-0 zu erzeugen. Die Mittelwertbildungsschaltung 32 arbeitet als ein einfaches Tief paßfilter, das Schwankungen des quadrierten Eingangssignals Sa² von Abtastwert zu Abtastwert ausglättet.

Der Addierer 33 subtrahiert eine adaptive Schwelle A von dem primären Leistungssignal MLPF-0, um ein Differenzsignal Sd zu erzeugen. Die adaptive Schwelle A wird von der Adaptiv-Schwel len-Schaltung 40 ausgegeben, wie es weiter unten stehend erläu tert wird.

Der Vergleicher 34 vergleicht den Pegel bzw. den Wert des Dif ferenzsignals Sd mit einer fixierten bzw. festgelegten Schwelle B und erzeugt zwei Ausgangssignale: ein Addierer-Sperr-Signal Ca und ein Detektionssignal Cd. Diese beiden Signale sind beide inaktiv (niedrig), wenn das Differenzsignal Sd kleiner als die festgelegte Schwelle B ist, und beide Signale sind aktiv (hoch), wenn das Differenzsignal Sd den festgelegten Schwellen wert B überschreitet. Der Vergleicher 34 erzeugt auch ein Aus schwing-Signal Ch. Dies ist ein Impulssignal, das nach Hoch für ein kurzes Zeitintervall bei jedem Hoch-nach-Niedrig-Übergang des Detektionssignals Cd geht. Ein Impuls des Ausschwing-Si gnals Ch tritt deshalb immer dann auf, wenn das Differenzsignal Sd von einem Wert über der festgelegten Schwelle B zu einem Wert unter der festgelegten Schwelle B absinkt.

Die Langzeit-Leistungs-Überwachungsschaltung 35 empfängt das primäre Leistungssignal MLPF-0 und das Detektionssignal Cd und erzeugt drei Ausgangssignale: ein Langzeit-Mittelwert-Signal A^*, ein Speichersignal Cstore und ein Rücksetzsignal Cr. Das Langzeit-Mittelwert-Signal A^* wird durch Ausführen eines weite ren Mittelwert-Bildungsprozesses des primären Leistungssignals MLPF-0 erzeugt und erstreckt sich über ein Intervall mit einer Dauer von z. B. mehreren 100 ms. Das Speichersignal Cstore und das Rücksetzsignal Cr werden beide aktiv, wenn das Detektionssi gnal Cd aktiv ist und wenn Schwankungen bzw. Änderungen des Langzeit-Mittelwert-Signals A^* innerhalb eines festgelegten Stationärzustands-Bereichs C für eine bestimmte Zeit T2 ver blieben sind. Cstore und Cr sind beide inaktiv, wenn das Detek tionssignal Cd inaktiv ist oder wenn das Langzeit-Mittelwert- Signal A^* nicht innerhalb des Stationärzustands-Bereichs C un unterbrochen bzw. fortgesetzt bzw. kontinuierlich für die Zeit T2 verblieben ist.

Der Ausschwing-Zeitgeber 36 empfängt das Ausschwing-Signal Ch und erzeugt ein Ausschwing-Timing-Signal Hot. Das Ausschwing- Timing-Signal Hot ist normalerweise inaktiv, aber wenn das Aus schwing-Signal Ch nach hoch geht, reagiert der Ausschwing-Zeit geber 36, indem er das Ausschwing-Timing-Signal Hot für eine Zeitdauer T1 für z. B. mehrere Millisekunden oder mehrere zehn Millisekunden aktiv macht.

Die Steuerausgangsschaltung 37 empfängt das Detektionssignal Cd und das Ausschwing-Timing-Signal Hot und erzeugt das Steuersi gnal Ck. Das Steuersignal Ck wird aktiv, wobei es die Aktuali sierung der Koeffizienten des adaptiven Filters 20 sperrt, im mer dann, wenn das Detektionssignal Cd oder das Ausschwing-Ti ming-Signal Hot aktiv ist. Wenn das Detektionssignal Cd und das Ausschwing-Timing-Signal Hot beide inaktiv sind, wird das Steu ersignal Ck ebenfalls inaktiv, wodurch das Aktualisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters 20 freigegeben wird.

Der Vergleicher 34, der Ausschwing-Zeitgeber 36 und die Steuer ausgangsschaltung 37 empfangen auch das Rücksetzsignal Cr, das von der Langzeit-Leistungsüberwachungs-Schaltung 35 ausgegeben wird. Wenn das Rücksetzsignal Cr auf hoch geht, werden der Ver gleicher 34, der Ausschwing-Zeitgeber 36 und die Steueraus gangsschaltung 37 sofort zurückgesetzt, wodurch das Addierer- Sperr-Signal Ca, das Detektionssignal Cd, das Ausschwing-Ti ming-Signal Hot und das Steuersignal Ck deaktiviert bzw. zu rückgenommen wird.

Die Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40 empfängt das Differenzsignal Sd von dem Addierer 33, das Addierer-Sperrsignal Ca vom Ver gleicher 34 und das Langzeit-Mittelwert-Signal A^* und das Spei chersignal Cstore von der Langzeit-Leistungsüberwachungsschal tung 35. Wenn das Addierer-Sperr-Signal Ca inaktiv ist, addiert der Addierer 42 das Differenzsignal sd zu dem adaptiven Schwel lenwert A hinzu, der von der Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40 ausgegeben wird, und lädt ihre Summe in das Register 41. Der Wert, der in dem Register 41 gespeichert ist, wird als neue ad aptive Schwelle A von der Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40 ausge geben. Wenn das Addierer-Sperr-Signal Ca aktiv ist, wird dieser Addierbetrieb nicht durchgeführt, wodurch die adaptive Schwelle A unverändert bestehen bleibt. Wenn das Addierer-Sperr-Signal Ca aktiv ist und das Speichersignal Cstore auch aktiv ist, speichert jedoch das Register 41 den Wert des Langzeit-Mittel wert-Signals A^* als neuen Schwellenwert A^*.

Wenn das Addierer-Sperr-Signal inaktiv ist, werden die Werte des primären Leistungssignals MLPF-0 (= Sa²a), des Differenzsi gnals Sd und der adaptiven Schwelle A beim momentanen Abtasten und beim vorhergehenden Abtasten bzw. für den vorhergehenden Abtastwert folgendermaßen miteinander verknüpft:
vorhergehender Sd = vorhergehender MLPF-0 - vorhergehender A;
momentaner A = vorhergehender A + vorhergehender Sd = vorhergehender MLPF-0;
momentaner Sd = momentaner MLPF-0 - momentaner A;
momentaner Sd = momentaner MLPF-0 - vorhergehender MLPF-0.

Die Leistungsüberwachungsschaltung 30 kann mit elektronischen Digitalschaltungen realisiert werden, die speziell dafür ausge legt sind, die notwendigen arithmetischen und weiteren Opera tionen auszuführen, wobei diese Schaltungen z. B. Module einer anwenderspezifischen, integrierten Schaltung hohen Integrati onsgrades (LSI) bilden. Verfahren zum Entwickeln solcher inte grierter Schaltungen sind bekannt, so daß eine detaillierte Schaltung dieser Verfahren hier nicht durchgeführt werden braucht. Für Fachleute ist es von Vorteil, daß die Leistungs überwachungsschaltung 30 durch Programmieren eines digitalen Signalprozessors, Mikroprozessors oder anderen Prozessortyps realisiert werden kann, um die notwendigen Operationen ausfüh ren zu können.

Der Betrieb der Leistungsüberwachungsschaltung 30 wird als nächstes mit Bezug auf die Fig. 3 erläutert, die Signalverläu fe der oben beschriebenen Signale zeigt.

Anfangs steigt das primäre Leistungssignal MLPF-0 mit einer gleichmäßigen und stetigen Rate bzw. Steigung an, wie es durch den Abschnitt des Signalverlaufs angegeben ist, der mit AP0 be zeichnet ist. Diese Anstiegsart zeigt das Vorhandensein eines Spracheingangs nicht an. Während dieser Zeit ist das Differenz signal Sd gleich der Differenz zwischen hintereinanderfolgenden Werten des primären Leistungssignals MLPF-0, wie durch die oben stehenden Gleichungen gezeigt wurde, so daß Sd einen im wesent lichen konstanten Wert (BP0) hat, der kleiner als der festge legte Schwellenwert B ist. Demgemäß bleiben die weiteren Signa le, die in Fig. 3 gezeigt werden, alle auf niedrig. Insbeson dere bleibt das Steuersignal Ck auf niedrig (HPO), wodurch das Aktualisieren der Koeffizienten in dem adaptiven Filter 20 freigegeben ist. Das Addierer-Sperr-Signal Ca bleibt auf nied rig, wodurch der adaptive Schwellenwert A dafür freigegeben wird, aktualisiert zu werden. Dieses Aktualisieren des adapti ven Schwellenwertes A ist eines der erfindungsgemäßen Merkmale der ersten Ausführungsform, wodurch der Rauschunterdrücker in die Lage versetzt wird, automatisch einem allmählich ansteigen den Hintergrundrauschen zu folgen bzw. sich auf dieses einzu stellen oder sich an dieses anzupassen.

Beim Punkt, der durch AP1 markiert ist, steigt das primäre Lei stungssignal MLPF-0 abrupt auf einen höheren aber instabilen bzw. unstetigen oder instationären Zustand an. Das Differenzsi gnal Sd steigt ebenfalls abrupt bei BP1 an und überschreitet den Schwellenwert B. Dies verursacht, daß das Addierer-Sperr- Signal Ca und das Detektionssignal Cd auf hoch (CP1 und DP1) gehen. Da das Addierer-Sperr-Signal Ca hoch ist, stoppt die Ad aptiv-Schwellen-Schaltung 40 das Aktualisieren ihres Ausgangs wertes A, so daß das Differenzsignal Sd weiterhin mit der Dif ferenz zwischen dem Momentanwert des primären Leistungssignals MLPF-0 und dem Wert des primären Leistungssignals MLPF-0 gerade vor dem abrupten Anstieg bei AP1 bleibt. Solange diese Diffe renz den Schwellenwert überschreitet, bleiben das Addierer- Sperr-Signal Ca und das Detektionssignal Cd auf Hoch. Da das Detektionssignal Cd hoch ist, geht das Steuersignal Ck auf hoch, wodurch das Aktualisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters 20 gesperrt wird.

Nach einer Zeitdauer geht das primäre Leistungssignal MLPF-0 auf seinen vorhergehenden Wert bei AP1 zurück und bleibt bei diesem Wert stationär, wie es durch den Abschnitt des Signal verlaufs, der mit AP2 bezeichnet ist, angegeben wird. Das Dif ferenzsignal Sd fällt dementsprechend auf einen Wert BP2 von Null ab. Wenn das Differenzsignal Sd unter den Schwellenwert B abfällt, gehen das Addierer-Sperr-Signal Ca und das Detektions signal Cd auf niedrig (CP2 und DP2). Der Hoch-zu-Niedrig-Über gang des Detektionssignals Cd erzeugt einen Hoch-Impuls (EP2) des Ausschwing-Signals Ch, das wiederum das Ausschwing-Timing- Signal Hot (FP2) auslöst. Während des Zeitintervalls T1, in dem das Ausschwing-Timing-Signal Hot auf hoch ist, bleibt das Steu ersignal Ck auf hoch und fährt damit fort, das Aktualisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters 20 zu sperren. Das Koeffizienten-Aktualisieren ist somit während des gesamten In tervalls, das mit HP1 angegeben wird, gesperrt.

Nach der Zeitdauer T1 geht das Ausschwing-Timing-Signal Hot auf niedrig (FP3) über. Da das Detektionssignal Cd auch niedrig ist, geht das Steuersignal Ck auf niedrig (HP3), und das Aktua lisieren der Filterkoeffizienten wird wieder aufgenommen.

Als nächstes steigt das primäre Leistungssignal MLPF-0 abrupt wieder bei AP4 an, wobei es dieses Mal auf einen neuen, höheren stationären Wert bzw. Zustand ansteigt. Wie zuvor verursacht das abrupte Ansteigen des primären Leistungssignals MLPF-0, daß das Differenzsignal Sd auf einen Wert BP4 ansteigt, der den Schwellenwert B überschreitet. Das Addierer-Sperr-Signal Ca, das Detektionssignal Cd und das Steuersignal Ck geht deshalb auf hoch (CP4, DP4 und HP4), wodurch die Adaptiv-Schwellen- Schaltung 40 davon abgehalten wird, den Wert A zu aktualisie ren, und wodurch das adaptive Filter davon abgehalten wird, seine Koeffizientenwerte zu aktualisieren.

Wenn das primäre Leistungssignal MLPF-0 bei AP4 ansteigt, was in der Zeichnung nicht angegeben ist, fängt das Langzeit-Mit telwert-Signal A^*, das von der Langzeit-Leistungs-Überwachungs schaltung 35 berechnet wird, an anzusteigen. Die Änderung von A^* überschreitet zunächst den Stationär-Zustands-Bereich C bzw. die entsprechende Stationär-Zustandsgrenze C, aber zum Zeit punkt AP5, wenn die Änderung von A^* innerhalb des Stationär-Zu stands-Bereichs C für zumindest eine Zeitdauer T2 verblieben ist, treibt die Langzeit-Leistungs-Überwachungsschaltung 35 das Rücksetzsignal Cr und das Speichersignal Cstore auf hoch. Das Rücksetzsignal Cr (GP5) auf hoch setzt das Addierer-Speichersi gnal Ca, das Detektionssignal Cd und das Steuersignal Ck zu rück, die alle nun mehr auf niedrig (CP5, DP5 und HP5) überge hen. Das Speichersignal Cstore (IP5) auf hoch verursacht, daß das Register 41 in der Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40 den Mo mentanwert des Langzeit-Mittelwert-Signals A^* als neue adaptive Schwelle speichert. Da A^* im wesentlichen gleich dem Momentan wert des primären Leistungssignals MLPF-0 ist, fällt das Diffe renzsignal Sd sofort unterhalb den Schwellenwert B ab, so daß das Addierer-Sperrsignal Ca und das Detektionssignal Cd auf niedrig bleiben.

Wenn das Detektionssignal Cd auf niedrig übergeht, gehen das Rücksetzsignal Cr und das Speichersignal Cstore auch auf nied rig über. Dies ist der Grund dafür, warum das Rücksetzsignal Cr und das Speichersignal Cstore die Form von schmalen Impulsen bei GP5 und IP5 haben.

Fig. 3 hat den Fall gezeigt, bei dem der Rauschleistungspegel bzw. Wert von einem stationären Zustandspegel zu einem höheren Pegel, und zwar entweder einem instationären, höheren Pegel oder einem neuen stationären Zustandspegel bzw. -wert angestie gen ist. Der Fall, bei dem der Rauschleistungspegel von einem Pegel stationären Zustands auf einen niedrigeren Pegel absinkt, ist einfacher. Da das Differenzsignal Sd unterhalb des Schwel lenpegels B ist, bleiben das Addierer-Sperrsignal Ca und das Detektionssignal Cd auf niedrig, so daß das Ausgangssignal A der Adaptiv-Schwellen-Schaltung 40 aktualisiert wird und die Koeffizienten des adaptiven Filters 20 auch aktualisiert wer den.

Da das Differenzsignal Sd gleich dem primären Leistungssignal MLPF-0 minus der adaptiven Schwelle A ist, ist das Vergleichen des Differenzsignals Sd mit B äquivalent zu dem Vergleichen des primären Leistungssignals MLPF-0 mit A + B. Dies führt zu der folgenden Beschreibung des Betriebs der Leistungs-Überwachungs schaltung 30.

Jeder neue Wert des primären Leistungssignals MLPF-0 wird mit einer Schwelle A + B verglichen. Wenn das primäre Leistungssi gnal MLPF-0 unterhalb der Schwelle A + B ist, wird die Schwelle A + B auf einen neuen Wert gleich MLPF-0 + B aktualisiert, und das Steuersignal Ck, wenn es inaktiv ist, bleibt inaktiv. Wenn MLPF-0 größer als die Schwelle A + B ist, wird die Schwelle A + B nicht aktualisiert und das Steuersignal Ck, wenn es nicht be reits aktiv ist, wird aktiv gemacht.

Wenn es einmal aktiv gemacht worden ist, bleibt das Steuersi gnal Ck aktiv, bis zumindest eine von zwei Bedingungen erfüllt ist. Die erste Bedingung besteht darin, daß das primäre Lei stungssignal das MLPF-0 auf einen Wert unterhalb der Schwelle A + B zurückkehrt und unterhalb der Schwelle A + B für eine Zeit dauer T1 verbleibt. Während dieser Zeitdauer T1 wird die Schwelle A + B, wie zuvor beschrieben wurde, aktualisiert. Die zweite Bedingung besteht darin, daß das primäre Leistungssignal MLPF-0 in einen stationären Zustand höher als die Schwelle A + B übergeht und dort für eine Zeitdauer T2 verbleibt. Am Ende dieses Zeitintervalls T2 wird die Schwelle A + B auf MLPF-0 + B aktualisiert, was den neuen Stationär-Zustandswert wiedergibt.

Wenn sie in einem handfreiem Telefon bzw. in einem Telefon mit Freisprechen in einem Auto verwendet wird, arbeitet die erste Ausführungsform im allgemeinen wie folgt.

Während der Bediener nicht spricht, paßt sich das adaptive Filter 20 an ein Stationär-Zustands-Hintergrundrauschen, wie z. B. das Mo torrauschen bzw. das Motorgeräusch, auf solche Art und Weise an, daß das Filtersignal Se minimiert bzw. minimal wird, um da durch das Audioausgangssignal zu minimieren. D.h., daß der Rauschunterdrücker Stationär-Zustands-Hintergrundrauschen aus dem Audioausgangssignal entfernt, was seinem Zweck entspricht.

Wenn der Hintergrundrausch-Pegel auf einen niedrigeren Statio när-Zustands-Pegel (z. B., wenn der Motor abgeschaltet wird) ab sinkt, paßt sich das adaptive Filter 20 sofort an diese Änderung an. Die Adaptation findet auch sofort statt, wenn der Rauschpegel bzw. der Rauschwert allmählich ansteigt. Wenn der Rauschpegel schnell auf einen höheren Stationär-Zustandswert ansteigt, paßt sich das adaptive Filter 20 an diese Änderung nach einer Verzögerung mit der Länge T2 an. Diese Anpassungen werden automatisch durchgeführt, ohne daß es erforderlich ist, daß der Bediener einen Schalter betätigt bzw. drückt.

Wenn der Rauschpegel ansteigt, aber die Rauschquelle die glei che bleibt (z. B., wenn das Gaspedal gedrückt wird und das Moto rengeräusch bzw. das Motorrauschen ansteigt), wird eine geringe oder keine Adaptation der Filterkoeffizienten benötigt, um das Rauschen bzw. die Störungen bzw. die Geräusche auszulöschen bzw. zu unterdrücken, da die Übertragungsfunktion im wesentli chen die gleiche bleibt. Deshalb, auch während der obenstehen den Verzögerung der Länge T2, versetzen die existierenden Fil terkoeffizienten den Rauschunterdrücker in die Lage, das meiste oder gesamte Rauschen auszulöschen bzw. zu unterdrücken. Es ist nur eine neue Geräuschquelle bzw. Rauschquelle oder Störquelle (z. B., wenn der Lüfter eingeschaltet wird), deren Rauschen wäh rend der Verzögerung der Länge T2 nicht entfernt bzw. unter drückt wird.

Wenn der Bediener spricht, steigt der Leistungswert bzw. der Amplitudenwert des primären Audiosignals über den Hintergrund störungspegel an, erreicht aber keinen stationären Zustand, da die Sprache stark moduliert ist. Demgemäß stoppt der Rauschun terdrücker die Anpassung und fährt damit fort, das Hintergrund rauschen der vorhandenen Quellen zu unterdrücken, ohne daß er versucht, die Stimme bzw. die Sprache des Bedieners auszulö schen bzw. zu unterdrücken. Wenn eine neue Quelle des Hinter grundrauschens eingeführt wird, während der Bediener spricht, paßt sich der Rauschunterdrücker an die Rauschquelle während der Pausen an, die bei normaler Sprache oft auftreten.

Als nächstes wird eine zweite Ausführungsform mit Bezug auf die Fig. 4 bis 12 beschrieben. Diese Ausführungsform unterschei det sich von der ersten Ausführungsform dadurch, daß sie das Koeffizientenaktualisieren freigibt oder sperrt, indem sie den Leistungspegel des Fehlersignals Se anstatt den Wert des primä ren digitalen Eingangssignals Sa überwacht. Dieses Verfahren ist insbesondere von Vorteil in rauschbehafteten bzw. in ge räuschvollen Umgebungen.

Gemäß Fig. 4 verwendet die zweite Ausführungsform die gleichen Mikrofone 1 und 2, die gleichen A/D-Wandler 3 und 4, den glei chen D/A-Wandler 5, den gleichen Addierer 10 und das gleiche adaptive Filter wie die erste Ausführungsform. Anstelle der Leistungsüberwachungsschaltung 30 der ersten Ausführungsform hat jedoch die zweite Ausführungsform eine Leistungsüberwa chungsschaltung 300, die das Fehlersignal Se vom Addierer 10 empfängt. Wie zuvor erzeugt die Leistungsüberwachungsschaltung 300 ein Steuersignal Ck, das, wenn es aktiv ist, den adaptiven Filter 20 davon abhält, seine Koeffizienten zu aktualisieren.

Die Leistungsüberwachungsschaltung 300 überwacht den Leistungs pegel bzw. den Leistungswert des Fehlersignals Se und macht das Steuersignal Ck inaktiv, wenn der Leistungspegel in einem sta tionären Zustand ist, und macht das Steuersignal Ck aktiv, wenn der Leistungspegel über diesen Zustand hinweg ansteigt. Als nächstes wird der interne Aufbau und der interne Betrieb der Leistungsüberwachungsschaltung 300 in mehr Einzelheiten be schrieben.

Fig. 5 ist ein Blockdiagramm der Leistungsüberwachungsschal tung 300, die eine Quadriererschaltung 301, eine Mittelwertbil dungs-Schaltung 302, eine Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung 310, eine Leistungs-Schwellen-Schaltung 320, einen Sprachdetek tor bzw. Stimmendetektor 400, eine Überwachungsschaltung 500, eine Ausschwing-Timing-Schaltung 600, eine Leistungsschwellen- Schaltung 320, eine Rücksetzschaltung 330, und eine Steueraus gangsschaltung 350 aufweist.

Die Quadriererschaltung 301 empfängt das Fehlersignal Se und quadriert es, um ein Fehlersignal Se² zu erzeugen. Die Mittel wert-Bildungsschaltung 302 mittelt das Fehlersignal Se² über Zeitintervalle einer bestimmten Länge, um ein Leistungssignal LPF-0 zu erzeugen.

Die Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung 310 speichert das Lei stungssignal LPF-0 für eine gewisse Zeitlänge und berechnet den Mittelwert eines Teils des gespeicherten Leistungssignals LPF-0, um ein mittleres Leistungssignal 0-PW zu erzeugen.

Die Leistungsschwellen-Schaltung 320 empfängt das Mittelwert- Leistungssignal 0-PW von der Langzeit-Mittelwert-Bildungsschal tung 310, und auch das Stimmen-Detektionssignal PV1, das das Vorhandensein einer Stimme oder Sprache anzeigt, von dem Stim mendetektor 400 und auch die neuen Leistungs-Schwellen PW^*a und PW^*b von der Ausschwing-Timing-Schaltung 600 und der Überwa chungsschaltung 500. Wenn keine Stimme detektiert wird, multi pliziert die Leistungs-Schwellenschaltung 320 das Mittelwert- Leistungssignal 0-PW mit einer Konstanten α (mit einem Wert von z. B. 1,4) und führt das Produkt als Leistungs-Schwelle PW dem Stimmendetektor 400, der Überwachungsschaltung 500 und der Aus schwing-Timing-Schaltung 600 zu. Wenn eine Stimme detektiert wird, wird die Leistungsschwelle PW konstant gehalten, mit der Ausnahme, daß, wenn die Überwachungsschaltung 500 eine neue Leistungsschwelle PW^*b erzeugt oder die Ausschwing-Timing- Schaltung 600 eine neue Leistungsschwelle PW^*a erzeugt, die Leistungsschwelle PW auf den neuen Wert aktualisiert wird. Die ses Aktualisieren der Leistungsschwelle PW während der Zeit, wenn Sprache detektiert wird, ist eines der erfindungsgemäßen Merkmale der zweiten Ausführungsform.

Wenn sie durch ein Stimmendetektionssignal PV1 aktiviert wird, multipliziert die Rücksetzschaltung 330 das Mittelwert-Lei stungssignal 0-PW mit zwei Konstanten "g" und "h" (mit Werten von z. B. 2,0 und 0,5) und vergleicht die zwei Produkte mit dem Leistungssignal LPF-0. Wenn das Leistungssignal LPF-0 zwischen diesen beiden Produkten für eine bestimmte Zeitlänge verbleibt (mit den obenstehenden Werten, wenn sich das Leistungssignal LPF-0 vom Mittelwert-Leistungssignal 0-PW nicht für mehr als einen Faktor von zwei für eine gewisse Zeitlänge unterschei det), wird angenommen, daß das Fehlersignal Se in einem statio nären Zustand ist, und die Rücksetzschaltung 330 aktiviert ein Stationär-Zustands-Rücksetzsignal RS-N, das den Stimmendetektor 400 zurücksetzt.

Die Steuerausgangsschaltung 350 erzeugt das Steuersignal Ck, das aktiv ist, wenn Sprache detektiert wird, und auch zu ande ren Zeitpunkten aktiv ist, wenn das Leistungssignal LPF-0 grö ßer als die Leistungsschwelle PW ist. Insbesondere überwacht die Steuerausgangsschaltung 350 zwei Signale, die von dem Stim mendetektor 400 ausgegeben werden: das Stimmendetektionssignal PV1, das während den Stimmendetektionsintervallen aktiv ist; und ein Stimmenzählsignal VF, das immer größer als Null ist, wenn das Leistungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW über schreitet. Das Steuersignal Ck ist immer dann aktiv, wenn das Stimmendetektionssignal PV1 aktiv ist oder die Stimmenzählung VF größer als Null ist. Das Steuersignal Ck ist inaktiv, wenn das Stimmendetektionssignal PV1 inaktiv ist und das Stimmen zählsignal VF gleich Null ist.

Der Stimmendetektor 400 erzeugt das Stimmenzählsignal VF durch Hochzählen von Null aus während den Intervallen, in denen das Leistungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW kontinuierlich überschreitet. Wenn das Leistungssignal LPF-0 die Leistungs schwelle PW fortgesetzt für eine gewisse Zeitlänge überschrei tet, wird dies als Anzeige des Vorhandenseins einer Stimme bzw. von Sprache interpretiert und das Stimmendetektionssignal PV1 wird aktiviert. Nach dem Aktivieren des Stimmendetektionssi gnals PV1 setzt der Stimmendetektor 400 mit dem weiteren Be trieb aus und wartet darauf, zurückgesetzt zu werden. Ein Stim mendetektionssignal PV1 auf hoch schaltet den Betriebsmodus der Leistungschwellenschaltung 320, wie obenstehend beschrieben wurde, ein und aktiviert die Rücksetzschaltung 330, die Überwa chungsschaltung 500 und die Ausschwing-Timing-Schaltung 600.

Die Überwachungsschaltung 500 überwacht Anstiege und Abfälle des Leistungssignals LPF-0, indem sie das Leistungssignal LPF-0 mit der Leistungsschwelle PW, die mit zwei Konstanten β und "a" multipliziert ist, vergleicht und zwei Ausgangssignale erzeugt: ein Zählsignal VF-1 für fallende Leistung und die neue Lei stungsschwelle PW^*b, die zuvor erwähnt wurde. Das Zählsignal VF-1 für abfallende Leistung gibt den Zeitbetrag an, für den das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner als die Lei stungsschwelle PW multipliziert mit β ist. Die Überwachungs schaltung 500 erzeugt das Zählsignal VF-1 für abfallende Lei stung durch Abwärtszählen auf Null von einem Anfangswert aus, der gesetzt wird, wenn die Überwachungsschaltung 500 durch das Stimmendetektionssignal PV1 gesetzt wird, oder wenn das Lei stungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW multipliziert mit einer weiteren Konstanten γ (gamma) überschreitet. (Die Werte von β und γ sind z. B. 1,25 bzw. 1,5).

Wenn das Leistungssignal LPF-0 das Produkt aus der Leistungs schwelle PW und "a" fortgesetzt für eine gewisse ununterbroche ne Zeitdauer überschreitet, wird der Anstieg des Leistungssi gnals LPF-0 als so groß betrachtet, daß eine Einstellung der Leistungsschwelle PW nach oben erforderlich bzw. gewährleistet ist. (Der Wert von "a" beträgt z. B. 4,0). Die Überwachungs schaltung 500 multipliziert dann die Leistungschwelle PW mit einer Konstanten "c" (mit einem Wert von z. B. 1,2) und führt die sich ergebende Leistungsschwelle PW^*b der Leistungsschwel lenschaltung 320 zu.

Die Ausschwing-Timing-Schaltung 600 empfängt das Stimmendetek tionssignal PV1, das Leistungssignal PF-O, die Leistungs schwelle PW und das Zählsignal VF-1 für abnehmende Leistung. Nachdem der Zählwert VF-1 für abfallende Leistung Null erreicht hat, wodurch angezeigt wird, daß das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner der Leistungsschwelle PW multipliziert mit für eine bestimmte Zeitlänge gewesen ist, beginnt die Aus schwing-Timing-Schaltung 600 damit, die Zeit zu messen, für die das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner als die Lei stungsschwelle PW selbst ist. Wenn diese Zeit einen bestimmten Wert erreicht, aktiviert die Ausschwing-Timing-Schaltung 600 ein Ausschwing-Rücksetzsignal RS-H, daß den Stimmendetektor 400 zurücksetzt.

Während der Zähler VF-1 für abfallende Leistung Null ist, wenn das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner als die Lei stungsschwelle PW multipliziert mit einer Konstanten "b" (mit einem Wert von z. B. 0,5) für eine bestimmte fortgesetzte Zeitlänge ist, wird die Abnahme des Leistungssignals LPF-0 als groß genug dafür betrachtet, um eine Einstellung der Leistungs schwelle PW nach unten zu erfordern. Die Ausschwing-Timing- Schaltung 600 multipliziert demgemäß die Leistungsschwelle PW mit einer Konstanten "d" (mit einem Wert von z. B. 0,9) und führt die resultierende neue Leistungsschwelle PW^*a einer Lei stungsschwellenschaltung 320 zu.

Während das Zählsignal VF-1 für abfallende Leistung gleich Null ist, vergleicht die Ausschwing-Timing-Schaltung 600 weiterhin das Leistungssignal LPF-0 mit der Leistungsschwelle PW, die mit der Konstanten γ multipliziert wird, wie zuvor beschrieben wurde, und sendet an die Überwachungsschaltung 500 ein Zäh lungs-Neustart-Signal VF-0, wenn das Leistungssignal LPF-0 das Produkt überschreitet, um das Zählsignal VF-1 für abfallende Leistung, wie zuvor angemerkt wurde, auszulösen.

Fig. 6 zeigt eine Realisierung einer Ausschwing-Timing-Schal tung 600, die zwei Abschnitte aufweist: eine Ausschwing-Zähl- Schaltung 640 und eine Schwellen-Einstellungs-Schaltung 650. Die Ausschwing-Timing-Schaltung 600 wird als ganzes aktiviert, wenn das Stimmendetektionssignal PV1 aktiv ist. Die Ausschwing- Zählschaltung 640 und die Schwellen-Einstellungsschaltung 650 werden einzeln aktiviert, wenn das Zählsignal VF-1 für abfal lende Leistung gleich Null ist. Die Ausschwing-Zählschaltung 640 weist einen Multiplizierer 601, einen Addierer 602, einen Vergleicher 603, einen weiteren Addierer 612, einen weiteren Vergleicher 613, eine Ausschwing-Zeitzähler 614 und einen Zähl wertvergleicher 615 auf. Die Schwellen-Einstellungs-Schaltung 650 weist einen Multiplizierer 621, einen Addierer 622, einen Vergleicher 623, einen Niedrigleistungs-Zähler 624, einen Zähl wertvergleicher 625 und ein Oder-Glied 626 und einen Multipli zierer 627 auf.

In der Ausschwing-Zählschaltung 640 führen der Multiplizierer 601, der Addierer 602 und der Vergleicher 603 eine Multiplika tions-Subtrahier-Vergleichs-Operation aus. Der Multiplizierer 601 multipliziert die Leistungsschwelle PW mit der Konstanten γ, der Addierer 602 subtrahiert das Ergebnis von dem Leistungs- Signal LPF-0 und der Vergleicher 603 vergleicht die Differenz (Sed3) mit Null. Dieser Betrieb erzeugt das Zählungs-Neustart- Signal VF-0, das aktiv wird, wenn das Leistungssignal LPF-0 größer als die Leistungsschwelle PW multipliziert mit γ ist. Der Betrieb kann in Symbolen wie folgt beschrieben werden:

Sed3 = LPF-0 - (PW·γ)
VF-0 ist hoch, wenn Sed3 < O, deshalb
VF-0 ist hoch, wenn LPF-0 < PW·γ.

Der Addierer 612 und der Vergleicher 613 führen eine Subtrakti ons-Vergleichs-Operation aus. Der Addierer 612 subtrahiert die Leistungsschwelle PW von dem Leistungssignal LPF-0. Der Ver gleicher 613 vergleicht die Differenz (Sed4) mit Null. Der Aus gang (Lc4) des Vergleichers 613 ist auf hoch, wenn das Lei stungssignal LPF-0 größer als die Leistungsschwelle PW ist, und auf niedrig, wenn das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner als die Leistungsschwelle PW ist.

Sed4 = LPF-0 - PW
Lc4 ist hoch, wenn Sed4 < Null, deshalb
Lc4 ist hoch, wenn LPF-0 < PW.

Der Ausschwing-Zeitzähler 614 erzeugt eine Ausschwing-Zeitzäh lung HOT, die auf einen bestimmten Anfangswert durch die Einga be eines positiven Zählwerts VF-1 für die abfallende Leistung gesetzt wird, und auf diesem Wert solange gehalten wird, wie der Zählwert VF-1 für abfallende Leistung größer als Null bleibt. Wenn der Zähler VF-1 für abfallenden Leistung Null er reicht, fängt der Ausschwing-Zeitzähler 614 damit an, den Aus schwing-Zeitzählwert HOT immer dann um Eins zu dekrementieren, wenn der Vergleicher 613 ein Vergleichsergebnis Lc4 auf niedrig ausgibt, bis der Ausschwing-Zeit-Zählwert HOT Null erreicht. Der Zählwertvergleicher 615 empfängt den Ausschwing-Zeit-Zähl wert HOT und erzeugt das Ausschwing-Rücksetzsignal RS-H, das aktiv wird, wenn der Ausschwing-Zeit-Zählwert HOT Null er reicht.

In der Schwellen-Einstellungsschaltung 650 führen der Multipli zierer 621, der Addierer 622, der Vergleicher 623 eine Multi plikations-Subtraktions-Vergleichs-Operation durch, um zu be stimmen, ob das Leistungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW multipliziert mit der Konstanten "b" überschreitet, wie folgt:

Sed6 = LPF-0 - (PW·b)
Lc6 ist hoch, wenn Sed6 < 0, deshalb
Lc6 ist hoch, wenn LPF-0 < PW·b.

Der Niedrig-Leistungs-Zähler 624 zählt die Länge der Inter valle, während denen das Leistungssignal LPF-0 fortgesetzt Null oder kleiner als die Leistungsschwelle PW multipliziert mit "b" ist. Insbesondere wird der Niedrig-Leistungsszähler 624 immer dann auf Null zurückgesetzt, wenn Lc6 auf hoch ist, und wird jedesmal dann um Eins inkrementiert, wenn Lc6 auf niedrig ist, wodurch ein Niedrig-Leistungszähler Vc6 erzeugt wird.

Wenn der Niedrig-Leistungs-Zählwert Vc6 einen gewissen Wert er reicht, gibt der Zählwertvergleicher 625 einen Leistungsschwel len-Aktualisierungsimpuls PW-S aus. Dieser Impuls PW-S wird über das Oder-Glied 626 geschickt, um den Niedrig-Leistungs- Zähler 624 zurückzusetzen, und aktiviert auch den Multiplizie rer 627, der dann die Leistungsschwelle PW mit "d" multipli ziert, um eine neue Leistungsschwelle PW^*a zu erzeugen.

Fig. 7 zeigt eine Realisierung einer Überwachungsschaltung 500, die einen Multiplizierer 501, einen Addierer 502, einen Vergleicher 503, einen Zähler 504 für abfallende Leistung, ein Oder-Glied 505 und eine Schwelleneinstellungsschaltung 550 auf weist. Die Schwelleneinstellungsschaltung 550 weist einen Ad dierer 512, einen Vergleicher 513, einen Zähler 514 für hohe Leistung, einen Zählwertvergleicher 515 und ein Oder-Glied 516 auf.

Der Multiplizierer 501, der Addierer 502 und der Vergleicher 503 führen eine Multiplikations-Subtraktions-Vergleichs-Opera tion durch, um zu bestimmen, ob das Leistungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW multipliziert mit der Konstanten β über schreitet.

Sed2 = LPF-0 - (PW·β)
Lc2 ist hoch, wenn Sed2 < 0, deshalb
Lc2 ist hoch, wenn LPF-0 < PW·β.

Der Zähler 504 für abfallende Leistung wird auf einen gewissen Anfangswert durch das Stimmen-Detektions-Signal PV1 oder das Zählungs-Neustart-Signal VF-0 gesetzt, die über das Oder-Glied eingegeben werden, und wird jedesmal dann um Eins dekremen tiert, wenn das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner als die Leistungsschwelle PW multipliziert mit β ist. Der Zählwert, der vom Zähler 504 für abfallende Leistung erzeugt wird, wird als Zählwert VF-1 für abfallende Leistung ausgegeben.

In der Schwellenwerteinstellungsschaltung 550 bestimmen der Multiplizierer 511, der Addierer 512 und der Vergleicher 513, ob das Leistungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW multipli ziert mit der Konstanten "al" überschreitet.

Sed5 = LPF-0 - (PW·a)
Lc5 ist hoch, wenn Sed5 < 0, deshalb
Lc5 ist hoch, wenn LPF-0 < PW·a.

Der Zähler 514 für hohe Leistung wird zurückgesetzt, wenn Lc5 niedrig ist, und wird jedesmal dann um Eins inkrementiert, wenn Lc5 hoch ist. Der Zähler 514 für hohe Leistung zählt somit die Länge der Intervalle, während denen das Leistungssignal LPF-0 kontinuierlich die Leistungsschwelle PW multipliziert mit "a" überschreitet, wodurch ein Zählwert Vc5 für hohe Leistung er zeugt wird.

Wenn der Zählwert Vc5 für hohe Leistung einen gewissen Wert er reicht, gibt der Zählwertvergleicher 515 einen Leistungsschwel len-Aktualisierungsimpuls PW-A aus. Dieser Impuls PW-A wird über das Oder-Glied 516 geschickt, um den Zähler 514 für hohe Leistung zurückzusetzen, und aktiviert auch den Multiplizierer 517, der dann die Leistungsschwelle PW mit "c" multipliziert, um eine neue Leistungsschwelle PW^*b zu erzeugen.

Fig. 8 zeigt eine Realisierung des Stimmendetektors 400, der einen Addierer 402, einen Vergleicher 403, einen Stimmendetekti onszähler 404, einen Stimmenzählwertvergleicher 405 und Oder- Glieder 406 und 420 aufweist.

Der Addierer 402 und der Vergleicher 403 vergleichen das Lei stungssignal LPF-0 mit der Leistungsschwelle PW.

Sed1 = LPF-0 - PW
Lc1 ist hoch, wenn Sed1 < 0, deshalb
Lc1 ist hoch, wenn LPF-0 < PW.

Der Stimmendetektionszähler 404 wird zurückgesetzt, wenn Lc1 niedrig ist und wird jeweils um Eins inkrementiert, wenn Lc1 hoch ist. Der Stimmendetektionszähler 404 zählt somit die Länge der Intervalle, während denen das Leistungssignal LPF-0 konti nuierlich die Leistungsschwelle PW überschreitet. Der Zählwer tausgang von dem Stimmendetektionszähler 404 ist der Stimmen zähler VF.

Wenn der Stimmenzähler VF einen gewissen Wert erreicht, akti viert der Stimmenzählwert-Vergleicher 405 das Stimmendetekti ons-Signal PV1. Das Stimmendetektionssignal PV1 wird dazu im Stimmendetektor 400 als Haltesignal zurückgeführt. Wenn das Stimmendetektionssignal PV1 aktiv ist, setzt der Stimmendetek tor 400 insgesamt mit seinem Betrieb aus und hält seinen momen tanen Zustand aufrecht, der den aktiven Zustand des Stimmende tektionssignals PV1 enthält.

Das Stationär-Zustands-Rücksetzsignal RS-N und das Ausschwing- Rücksetzsignal RS-H werden über die Oder-Glieder 406 und 420 zum Stimmendetektions-Zähler 404 und zum Stimmen-Zählwert-Ver gleicher 405 geschickt. Die Eingabe von RS-N oder RS-H setzt den Stimmendetektionszähler 404 und den Stimmenzählwert-Ver gleicher 405 zurück, wodurch der Stimmenzählwert VF auf Null und das Stimmendetektions-Signal PV1 in einen inaktiven Zustand zurückgesetzt wird.

Fig. 9 zeigt eine Realisierung der Leistungsschwellenschaltung 320, die ein Register 322, einen Multiplizierer 323 und einen Schalter 324 aufweist.

Das Register 322 hält den Momentanwert der Leistungsschwelle PW fest, den sie anderen Schaltungen zuführt. Immer dann, wenn ei ne neue Leistungsschwelle PW^*a oder PW^*b erzeugt wird, wird dieser Schwellenwert in das Register 322 hineingeladen, um die Leistungsschwelle PW zu aktualisieren. Während der Zeit, wenn Stimme oder Sprache nicht detektiert wird (während das Stimmen detektionssignal PV1 inaktiv ist), multipliziert der Multipli zierer 323 das Mittelwert-Leistungssignal 0-PW mit der Konstan ten α und führt das Produkt über den Schalter 324 dem Register 322 zu, so daß die Leistungsschwelle PW kontinuierlich gleich dem letzten Wert des Mittelwert-Leistungssignals 0-PW multipli ziert mit α gehalten ist.

Fig. 10 zeigt eine Realisierung der Rücksetz-Schaltung 330, die einen Stabilitätsdetektor 331, einen Stabilitätszähler 332 und einen Zählwertvergleicher 333 aufweist. Der Stabilitätsde tektor 331 bestimmt, ob das Leistungssignal LPF-0 zwischen dem Mittelwert-Leistungssignal 0-PW multipliziert mit den Konstan ten "g" und "h", wie zuvor erwähnt wurde, liegt. Der Stabili tätszähler 332 zählt die Länge bzw. die Dauer der Zeit, für die das Leistungssignal LPF-0 kontinuierlich zwischen diesen Werten liegt, und gibt einen Stationär-Zustandszählwert NI aus. Wenn dieser Zähler NI einen gewissen Wert D erreicht, aktiviert der Zählerwert-Vergleicher 333 das Stationär-Zustands-Rücksetzsi gnal RS-N.

Der Stabilitätsdetektor 331 weist einen Addierer 331a und 331c, einen Vergleicher 331b und 331d, Multiplizierer 331e und 331f und ein UND-Glied 331g auf, die miteinander verbunden sind, wie gezeigt wird. Der Multiplizierer 331e, der Addierer 331a und der Komparator bzw. Vergleicher 331b führen eine Multiplikati ons -Vergleichs-Subtraktionsoperation mit dem Leistungssignal LPF-0, dem Mittelwert-Leistungssignal 0-PW und der Konstanten "h" aus. Der Multiplizierer 331f, der Addierer 331c und der Vergleicher 331d führen eine Multiplikations-Vergleichs-Sub traktionsoperation mit dem Leistungssignal LPF-0, dem Mittel wert-Leistungssignal 0-PW und der Konstanten "g" aus. Das UND- Glied 331g bildet das logische UND der Ausgänge der Vergleicher 331b und 331d. Der Stabilitätszähler 332 wird zurückgesetzt, wenn das Ausgangssignal des UND-Glieds 331g auf niedrig ist, und wird jedesmal dann inkrementiert, wenn das Ausgangssignal des UND-Glieds 331g auf hoch ist.

Als nächstes wird der Betrieb dieses adaptiven Rauschunter drückers mit Bezug auf die Fig. 11 und 12 beschrieben. Fig. 11 zeigt Signalverläufe des Leistungssignals LPF-0, des Mittel wert-Leistungssignals 0-PW, der Leistungsschwelle PW, des Stim menzählwerts VF, des Stimmendetektionssignals PV-1 und des Steuersignals Ck. Fig. 12 zeigt Signalverläufe des Zählwerts VF-1 für abfallende Leistung, des Zählwerts Vc5 für hohe Lei stung, des Leistungsschwellen-Aktualisierungsimpulses PW-A, des Ausschwing-Zeitzählers HOT, des Zählungs-Neustart-Signals VF-0, des Ausschwing-Rücksetz-Signals RS-H, des Zählwerts Vc6 für niedrige Leistung, des Leistungs-Schwellen-Aktualisierungs-Im pulses PW-S, des Stationär-Zustands-Zahlers NI und des Statio när-Zustands-Rücksetz-Signals RS-N.

Gemäß Fig. 11 repräsentiert das Leistungssignal LPF-0 die Lei stung des Fehlersignals Se, das vom Addierer 10 ausgegeben wird und über kurze Intervalle gemittelt wird, um Schwankungen von Abtastwert zu Abtastwert auszuglätten. Die Langzeit-Mittelwert bildungsschaltung 310 mittelt das Leistungssignal LPF-0 über längere Intervalle, um somit kleine Unregelmäßigkeiten des Lei stungssignals LPF-0 auszuglätten, um ein Mittelwert-Leistungs signal 0-PW zu erzeugen.

Wenn Sprache nicht detektiert wird (wenn das Stimmendetektions signal PV1 auf niedrig ist), wird die Leistungsschwelle PW auf einen festgelegten Faktor über dem Mittelwert-Leistungssignal 0-PW gesetzt, der gleich dem Mittelwert-Leistungssignal 0-PW multipliziert mit einer Konstanten α größer als Eins ist. Wenn die mittlerer Leistung allmählich ansteigt oder fällt, steigt die Leistungsschwelle PW proportional an oder fällt proportio nal ab. Auf diese Art und Weise stellt die zweite Ausführungs form der vorliegenden Erfindung automatisch auf allmähliche An stiege des Hintergrund-Rauschpegels ein, wie es auch die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bewerkstelligt.

Wenn Sprache detektiert wird (wenn das Stimmendetektionssignal PV1 auf hoch ist), wird die Leistungsschwelle PW allgemein kon stant gehalten, aber in einer Serie von Schritten erhöht oder abgesenkt, wenn das Leistungssignal LPF-0 stark von der Lei stungsschwelle PW für eine gewisse Zeit abweicht. Wenn das Lei stungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW fortwährend für ei nen Faktor von "a" oder mehr überschreitet, tritt ein Lei stungsschwellen-Aktualisierungssimpuls PW-A auf und die Lei stungsschwelle PW wird nach oben hin eingestellt, indem sie mit "c" multipliziert wird. Wenn das Leistungssignal LPF-0 fortwäh rend kleiner als die Leistungsschwelle PW um einen Faktor "b" oder mehr ist, tritt ein Leistungsschwellen-Aktualisierungsim puls PW-S auf und die Leistungsschwelle PW wird nach unten hin eingestellt, indem sie mit "d" multipliziert wird. Diese Ein stellungen nach oben hin und nach unten hin beabsichtigen, den Leistungspegel davon abzuhalten, zu weit weg von der Leistungs schwelle zu sein, um ungewollte Verzögerungen beim Zählen und bei weiteren Operationen, die mit dem Ausschwing-Timing zusam menhängen, zu verhindern.

Der Stimmenzählwert VF in Fig. 11 steigt an, wenn das Lei stungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW überschreitet. Wenn der Stimmenzählwert VF einen gewissen Wert A erreicht, wird da von ausgegangen, daß eine Stimme vorhanden ist und das Stimmen detektionssignal PV1 wird auf hoch gesetzt. Der Stimmenzählwert VF bleibt konstant auf A, solange das Stimmendetektionssignal PV1 auf hoch verbleibt. Wenn das Leistungssignal LPF-0 unter die Leistungsschwelle PW abfällt, bevor der Stimmenzählwert VF A erreicht, wird der Stimmenzählwert VF auf Null zurückgesetzt. (Diese Konstante A hat nichts mit der adaptiven Schwelle A in der ersten Ausführungsform zu tun.) Das Stimmendetektionssignal PV1 geht auf hoch, wenn der Stim menzählwert VF A erreicht (zu den Zeitpunkten G1 und G2), und verbleibt auf hoch bis zur Rücksetzung durch ein Ausschwing- Rücksetzsignal RS-H (zum Zeitpunkt L1) oder durch ein Statio när-Zustands-Rücksetzsignal RS-N (beim Zeitpunkt P1). Der Stim mendetektion zum Zeitpunkt G1 folgt der Typ von instationären Schwankungen des Leistungssignals LPF-0 nach, die mit einer Stimmeneingabe verbunden sind. Der Stimmendetektion zum Zeit punkt G2 folgt ein Anstieg zu einem neuen stationären Zustand nach, wodurch angegeben wird, daß der Anstieg der Leistung nicht durch eine Stimmeneingabe verursacht worden ist, sondern durch eine neue Hintergrund-Rauschquelle.

Das Steuersignal Ck geht immer dann auf hoch, wenn das Stimmen detektionssignal PV1 hoch ist oder wenn der Stimmenzählwert VF größer als Null ist. Das Stimmendetektionssignal PV1 ist des halb nicht nur auf hoch während der Intervalle in denen Sprache detektiert wird, sondern auch zu Zeitpunkten vor diesen Inter vallen, wenn der Stimmenzählwert VF ansteigt, aber noch nicht A erreicht hat. Während das Steuersignal Ck auf hoch ist, werden die Filterkoeffizienten des adaptiven Filters 20 nicht aktuali siert.

Fig. 12 zeigt die beiden Arten, mit denen die Stimmendetekti onsintervalle enden können. Eine Art ist für den Zählwert VF-1 für abfallende Leistung, um auf Null abzufallen, und dann für die Ausschwing-Zeit-Zählwert HOT auf Null abzufallen, was das Ausschwing-Rücksetz-Signal RS-H dazu zwingt, auf hoch zu gehen. Wenn die Stimmendetektion auf eine tatsächliche Spracheingabe, wie z. B. beim Zeitpunkt G1, zurückging, tritt diese Ereignisse quenz auf, wenn der Sprecher mit dem Sprechen aufhört, wenn das Leistungssignal LPF-0 zunächst unter die Leistungsschwelle PW multipliziert mit β absinkt, dann selbst unter PW absinkt, was zu einem RS-H Impuls zum Zeitpunkt L1 führt.

Nachdem der Zählwert VF-1 für abfallende Leistung Null erreicht hat, wenn das Leistungssignal LPF-0 über PW multipliziert mit γ angestiegen ist, geht das Zählungs-Neustart-Signal VF-0 auf hoch, wodurch der Zählwert VF-1 für abfallende Leistung ausge löst wird, der wiederum den Ausschwing-Zeitzählwert HOT initia lisiert. Diese Ereignissequenz tritt auf, wenn der Leistungsab fall, der den Zählwert VF-1 dazu gezwungen hat, Null zu errei chen, nicht auf die Unterbrechung der Stimmeneingabe, sondern auf einen kurzen Abschnitt mit niedriger Leistung der Stimmen eingabe zurückgeht, was z. B. auftreten kann, wenn unbetonte Konsonanten ausgesprochen werden. Da der Zählwert VF-1 für ab fallende Leistung nun größer als Null ist, wird die Ausschwing- Zählschaltung 640 in der Ausschwing-Timing-Schaltung 600 deak tiviert, so daß das Zählungs-Neustart-Signal VF-0 sofort wieder auf niedrig geht.

Die andere Art, mit der ein Stimmendetektionsintervall enden kann, liegt vor, wenn der Leistungswert bzw. Leistungspegel in einen neuen stationären Zustand übergeht, wodurch der Statio närzustands-Zählwert NI den Wert D erreichen kann, bei dem ein Stationär-Zustands-Rücksetz-Signal RS-N auf hoch geht, wie bei dem Zeitpunkt L1. Dies kommt vor, wenn die Stimmendetektion nicht auf eine Stimmeneingabe zurückgeht, sondern auf einen ab rupten Anstieg des Hintergrund-Rauschpegels, wie beim Zeitpunkt G2. Der Stationär-Zustands-Zählwert NI steigt an, während das Leistungssignal LPF-0 kontinuierlich zwischen Grenzen ist, die gleich dem Mittelwert-Leistungssignal 0-PW multipliziert mit "g" und "h" sind, und wird auf Null immer dann zurückgesetzt, wenn das Leistungssignal LPF-0 diese Grenzen überschreitet bzw. außerhalb dieser Grenzen liegt.

Der Hochleistungs-Zählwert Vc5 und der Leistungs-Schwellen-Ak tualisierungs-Impuls PW-A steuern nach oben gerichtete Einstel lungen der Leistungsschwelle PW, die auftreten, wenn das Lei stungssignal LPF-0 die Leistungsschwelle PW multipliziert mit "a" kontinuierlich für eine gewisse Zeit überschreitet, die gleich einem Vc5 Zählwert von E ist. Der Niederleistungs-Zähl wert Vc6 und der Leistungs-Schwellen-Aktualisierungs-Impuls PW- S steuern die nach unten gerichteten Einstellungen der Lei stungsschwelle PW, die auftreten, wenn das Leistungssignal LPF-0 gleich oder kleiner als die Leistungsschwelle PW multipli ziert mit "b" kontinuierlich für eine gewisse Zeit ist, die gleich einem Vc6 Zählwert von F ist.

Um den Betrieb dieses adaptiven Rauschunterdrückers zusammenzu fassen, ist darauf hinzuweisen, daß der adaptive Filter 20 ver sucht, indem er seine Filterkoeffizienten aktualisiert, die Leistung bzw. Amplitude des Fehlersignals Se zu minimieren. Die Leistungsüberwachungsschaltung 30 überwacht den Erfolg dieses Versuchs mit Bezug auf einen Schwellenwertsatz, der gleich dem Langzeit-Mittelwert der Leistung des Fehlersignals Se multipli ziert mit einer Konstante (α) größer als Eins ist. Wenn die Leistung des Fehlersignals Se diesen Schwellenwert überschrei tet, wird das Aktualisieren der Filterkoeffizienten sofort ge stoppt. Wenn die Leistung des Filtersignals Se schnell unter halb den Schwellenwert zurückkehrt, wird das Aktualisieren des Filterkoeffizienten sofort wieder aufgenommen. Wenn die Lei stung des Filtersignals Se über dem Schwellenwert für eine gew isse Zeit jedoch verbleibt, wartet jedoch der adaptive Rausch unterdrücker, bevor das Aktualisieren der Filterkoeffizienten wieder aufgenommen wird, darauf, ob die Leistung wieder zurück geht, was durch ein Vergleichen der Leistung mit einer Serie von Werten bestimmt wird, die eine gewisse Ausschwing-Zeit er lauben, oder ob er in einen stationären Zustand übergeht, was durch Vergleichen der Leistung mit bestimmten Bereichsgrenzen ermittelt wird. Während er auf diese Bedingungen wartet, aktua lisiert der adaptive Rauschunterdrücker die Schwelle in Antwort auf wesentliche Änderungen im Leistungspegel.

Wenn die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem handfreien Telefon in einem Automobil verwendet wird, ar beitet die zweite Ausführungsform im allgemeinen wie die erste, ist aber empfindlicher auf Stimmeneingabe in einer geräuschvol len bzw. rauschenden Umgebung. Ein Stimmeneingang kann sogar unter geräuschvollen Bedingungen detektiert werden, da das Rau schen unterdrückt bzw. ausgelöscht wird, bevor die Stimmende tektion stattfindet. Dies ist ein Vorteil beim Überwachen des Fehlersignals Se anstatt des primären, digitalen Eingangssi gnals Sa.

Ein weiterer Unterschied zwischen der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform besteht darin, daß die zweite Ausführungsform nicht damit aufhört, ihre Filterkoeffizienten zu aktualisieren, wenn Rauschen bzw. Geräusche von der gleichen Quelle in ihrem Pegel ansteigen. Ein solcher Rauchanstieg ver ursacht nicht, daß die Leistung des Fehlersignals Se signifi kant ansteigt, da die Rauschkomponenten des primären Audiosi gnals streng mit der Rauschkomponente des sekundären Audiosi gnals korreliert sind, so daß das adaptive Filter 20 die Rauschkomponente genau ermitteln kann, trotz der Änderung im Rauschpegel. Auf diese Art und Weise vermeidet die zweite Aus führungsform ein unnötiges Aussetzen der Aktualisierung der Filterkoeffizienten.

Der Stimmeneingang des primären Audiosignal ist nicht streng mit dem sekundären Audiosignal korreliert, so daß das Vorhan densein einer Stimme verursacht, daß die Leistung des Fehlersi gnals Se ansteigt, wodurch das Stimmensignal detektiert werden kann. Der Rauschunterdrücker setzt dann die Anpassung aus und gibt das Stimmensignal aus, während er damit fortfährt, das Hintergrundrauschen zu unterdrücken, das vorhanden war, bevor die Stimmeneingabe begonnen hat, wie bei der ersten Ausfüh rungsform.

Als nächstes wird eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 13 bis 18 beschrieben. Diese Ausführungsform überwacht die Leistungspegel des primä ren, digitalen Eingangssignals Sa und des Fehlersignals Se und initialisiert die Koeffizienten des adaptiven Filters, wenn die Leistung des primären, digitalen Eingangssignals Sa sehr nied rig ist.

Gemäß Fig. 13 verwendet die dritte Ausführungsform die glei chen Mikrofone 1 und 2, A/D-Wandler 3 und 4, D/A-Wandler 5, ei nen Addierer 10 und das adaptive Filter 20, wie die ersten und zweiten Ausführungsformen. Anstatt der Leistungsüberwachungs schaltung 30 der ersten Ausführungsform und der Leistungsüber wachungsschaltung 300 der zweiten Ausführungsform hat die drit te Ausführungsform jedoch eine Leistungsüberwachungsschaltung 360, die ein primäres, digitales Eingangssignal Sa von dem A/D- Wandler 3 und das Fehlersignal Se vom Addierer 10 empfängt und zwei Ausgangssignale erzeugt: ein Initialierungssignal Cc und ein Steuersignal Ck. Wie zuvor hindert das Steuersignal Ck, daß das adaptive Filter 20 seine Koeffizienten aktualisiert. Das Initialisierungssignal Cc initialisiert die Koeffizienten des adaptiven Filters 20, indem es sie alle z. B. auf Null ein stellt, so daß ein Rauschunterdrücken bzw. Auslöschen nicht durchgeführt wird.

Die Leistungsüberwachungsschaltung 300 erzeugt das Steuersignal Ck, indem sie den Leistungspegel des Fehlersignals Se auf die gleiche Art und Weise wie bei der zweiten Ausführungsform über wacht, und indem sie auch Anstiege des Leistungspegels des pri mären, digitalen Eingangssignals Sa beobachtet. Das Initiali sierungssignal Cc wird aktiv, wobei es das adaptive Filter 20 initialisiert, wenn der Leistungspegel des primären, digitalen Eingangssignals Sa unterhalb einer gewissen Schwelle für eine gewisse Zeitdauer verbleibt.

Gemäß Fig. 14 umfaßt die Leistungsüberwachungsschaltung 360 die gleiche Quadrierer-Schaltung 301, die gleiche Mittelwert- Bildungsschaltung 302, die gleiche Langzeit-Mittelwertbildungs schaltung 310, die gleiche Leistungs-Schwellen-Schaltung 320, die gleiche Rücksetzschaltung 330, den gleichen Stimmendetektor 400, die gleiche Überwachungsschaltung 500 und die gleiche Aus schwing-Timing-Schaltung 600 wie in der Leistungsüberwachungs schaltung 300 der zweiten Ausführungsform. Diese Komponenten arbeiten auf gleiche Art und Weise wie bei der zweiten Ausfüh rungsform, um den Stimmenzählwert VF und das Stimmendetektions signal PV1 zu erzeugen. Die Leistungsüberwachungsschaltung 360 umfaßt auch eine Quadrierer-Schaltung 361, eine Mittelwertbil dungsschaltung 362, eine Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung 363, eine Primär-Leistungs-Überwachungsschaltung 370, eine In itialisierungs-Überwachungsschaltung 380 und eine Steueraus gangs-Schaltung 351.

Die Quadrierer-Schaltung 361 empfängt wie die Quadriererschal tung 31 der ersten Ausführungsform das primäre, digitale Ein gangssignal Sa und quadriert es, um ein quadriertes Eingangssi gnal Sa² zu erzeugen.

Die Mittelwertbildungsschaltung 362 mittelt das quadrierte Ein gangssignal Sa² über Intervalle einer gewissen Länge, um ein primäres Leistungssignal MLPF-0 zu erzeugen.

Die Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung 363 speichert das pri märe Leistungssignal MLPF-0 für eine gewisse Zeitlänge und be rechnet den Mittelwert eines Teils des gespeicherten, primären Leistungssignals MLFP-0, um ein mittleres, primäres Leistungs signal M0-PW zu erzeugen.

Die Primär-Leistungs-Überwachungsschaltung 370 vergleicht das primäre Leistungssignal MLPF-0, das sie von der Mittelwert-Bil dungsschaltung 362 aus empfängt, mit dem mittleren primären Leistungssignal M0-PW multipliziert mit einer Konstante "f", (mit einem Wert von z. B. von 1,4), und erzeugt ein Koeffizien ten-Aktualisierungs-Steuersignal VF-F, das aktiv (hoch) ist, wenn das primäre Leistungssignal MLPF-0 das mittlere primäre Leistungssignal M0-PW multipliziert mit "f " überschreitet.

Die Initialisierungs-Überwachungsschaltung 380 vergleicht das primäre Leistungssignal MLPF-0, das sie von der Mittelwertbil dungsschaltung 362 empfängt, mit einer festgelegten Leistungs schwelle gl (z. B. -50 dBm) und erzeugt einen Zählwert VF-L für sehr niedrige Leistung und das Initialisierungssignal Cc. Der Zählwert VF-L für sehr niedrige Leistung ist ein Zählsignal, das die Länge der Zeit angibt, während der das primäre Lei stungssignal MLPF-0 kontinuierlich kleiner als die Schwelle gl ist. Das Initialisierungssignal Cc wird aktiv, wenn diese Länge einen gewissen Zeitwert erreicht.

Die Steuerausgangsschaltung 351 empfängt das Stimmendetektions signal PV1, den Stimmenzählwert VF, das Koeffizienten-Aktuali sierungs-Steuersignal VF-F und den Zählwert VF-L für sehr nied rige Leistung und erzeugt das Steuersignal Ck. Das Steuersignal Ck wird für eine der nachfolgenden vier Bedingungen (a) bis (d) aktiv:

(a) VF-F ist aktiv:
MLPF-0 < (MO-PW × f)
(b) VF-L größer als Null:	MLPF-0 < gl
(c) VF größer als Null:	LPF-0 < PW
(d) PV1 ist aktiv:	Sprache wird detektiert.

Fig. 15 zeigt eine Realisierung der Primär-Leistungs-Über wachungsschaltung 370, die einen Addierer 371, einen Vergleicher 372 und einen Multiplizierer 373 aufweist. Diese Komponenten führen eine Multiplikations-Subtraktions-Vergleichs-Operation durch, um zu bestimmen, ob das Primär-Leistungssignal MLPF-0 das mittlere, primäre Leistungssignal M0-PW multipliziert mit "f" überschreitet. Das Koeffizienten-Aktualisierungs-Steuersi gnal VF-F wird von dem Vergleicher 372 ausgegeben und geht auf hoch, wenn MLPF-0 < M0-PW·f ist.

Fig. 16 zeigt eine Realisierung einer Initialisierungs-Überwa chungs-Schaltung 380, die einen Addierer 381, einen Vergleicher 382, einen Initialisierungszähler 383, einen Zählwertverglei cher 384 und ein ODER-Glied 385 aufweist. Der Addierer 381 und der Vergleicher 382 vergleichen das primäre Leistungssignal ML- PF-0 mit der Konstanten gl. Wenn das primäre Leistungssignal MLPF-0 gleich oder größer als gl ist, wird der Initialierungs zähler 383 auf Null zurückgesetzt. Jedesmal dann, wenn das pri märe Leistungssignal MLPF-0 kleiner als gl ist, wird der In itialisierungszähler 383 um Eins inkrementiert. Der Ausgang des Initialierungszählers 383 ist der Zählwert VF-L für sehr gerin ge Leistung, der dem Zählwertvergleicher 384 und der Steueraus gangsschaltung 351 zugeführt wird. Wenn der Zählwert VF-L für sehr geringe Leistung einen gewissen Wert überschreitet, akti viert der Zählwertvergleicher 384 das Initialisierungssignal Cc, wodurch die Koeffizienten des adaptiven Filters gelöscht werden. Das Initialisierungssignal Cc wird über das ODER-Glied 385 zurückgeführt, um den Initialisierungszähler 383 zurückzu setzen. Sofort nach dem Aktivieren wird deshalb das Initiali sierungssignal Cc wiederum inaktiv.

Als nächstes wird der Betrieb der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Fig. 17 und 18 be schrieben. Fig. 17 zeigt Signalverläufe des primären Lei stungssignal MLPF-0, des mittleren, primären Leistungssignals M0-PW, des Zählwerts VF-L für sehr niedrige Leistung, des In itialierungssignals Cc, des Koeffizienten-Aktualisierungs-Steu ersignals VF-F, des Leistungssignals LPF-0, des mittleren Lei stungssignals 0-PW und der Leistungsschwelle PW. Fig. 18 zeigt Signalverläufe des Stimmenzählwerts VF, des Stimmendetektions signals PV1, des Steuersignals Ck, des Zählwerts VF-1 für ab fallende Leistung, des Zählwerts Vc5 für hohe Leistung, des Leistungs-Schwellenwert-Aktualisierungsimpulses PW-A, des Aus schwing-Zeit-Zählwerts HOT, des Zählungs-Neustart-Signals VF-0, des Ausschwing-Rücksetz-Signals RS-H, des Zählwerts Vc6 für niedrige Leistung, des Leistungs-Schwellen-Aktualisierungsim pulses PW-S, des Stationär-Zustands-Zählwerts NI und des Sta tionär-Zustands-Rücksetz- Signals RS-N.

Gemäß Fig. 17 repräsentiert das primäre Leistungssignal MLPF-0 die Leistung des primären, digitalen Eingangssignals Sa, das von dem A/D-Wandler 3 ausgegeben wird und über kurze Intervalle gemittelt wird, um Schwankungen von Abtastwert zu Abtastwert auszuglätten. Die Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung 363 mit telt das MLPF-0 Signal über längere Intervalle, um ein mittle res, primäres Leistungssignal M0-PW zu erzeugen.

Während des Intervalls vom Zeitpunkt D1 bis zum Zeitpunkt D2, wenn das primäre Leistungssignal für MLPF-0 unterhalb der Kon stanten gl ist, steigt der Zählwert VF-L für sehr niedrige Lei stung an. Jedesmal dann, wenn der Zählwert VF-L für sehr nied rige Leistung einen Wert t1 erreicht, was einmal in dem D1-D2 Intervall geschieht, geht das Initialisierungssignal Cc für ei nen kurzen Impuls auf hoch, wodurch die Koeffizienten des adap tiven Filters initialisiert werden und der Zähler VF-L für sehr niedrige Leistung zurückgesetzt wird. Die Rauschunterdrückung hört von diesem Punkt an bis zum Zeitpunkt D2 auf, aber der Rauschpegel ist so niedrig, 11123 00070 552 001000280000000200012000285911101200040 0002004318529 00004 11004 daß der Leistungspegel des Fehler signals Se in jedem Fall auf niedrig bleibt, wie es durch die Signale LPF-0 und 0-PW angegeben wird.

Das Koeffizienten-Aktualisierungs-Steuersignal VF-F geht auf hoch, wenn das primäre Leistungssignal MLPF-0, das mittlere, primäre Leistungssignal M0-PW multipliziert mit "f" überschrei tet. Dies tritt z. B. beim Zeitpunkt D3 auf.

Das Leistungssignal LPF-0 und das mittlere Leistungssignal 0-PW haben im wesentlichen die gleichen Signalverläufe wie das pri märe Leistungssignal MLPF-0 und das mittlere, primäre Lei stungssignal M0-PW, mit der Ausnahme, daß an der rechten Kante der Fig. 17 das Leistungssignal LPF-0 und das mittlere Lei stungssignal 0-PW damit anfangen, abzufallen, während das pri märe Leistungssignal MLPF-0 und das mittlere Leistungssignal M0-PW konstant bleiben. Dies gibt an, daß sich der adaptive Rauschunterdrücker an eine neue Stationär-Zustands-Rauschquelle anpaßt und damit beginnt, das Rauschen zu unterdrücken bzw. aus zulöschen.

Die Leistungsschwelle PW folgt Schwankungen des mittleren Lei stungssignals 0-PW während der Zeitpunkte, wenn Sprache nicht detektiert wird. Nachdem Sprache detektiert worden ist, was etwas nach dem Zeitpunkt D3 auftritt, steigt die Leistungs schwelle PW in Schritten an und nimmt in Schritten ab, die von den Impulsen des Leistungs-Schwellen-Aktualisierungs-Impulses PW-A und des Leistungs-Schwellen-Aktualisierungs-Impulses PW-S, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben worden ist, ge triggert bzw. ausgelöst werden. An der rechten Kante der Fig. 17 wird Sprache nicht länger detektiert und die Leistungs schwelle PW beginnt wieder, dem mittleren Leistungssignal 0-PW zu folgen.

Gemäß Fig. 18 beginnt der Stimmenzählwert VF anzusteigen, was anzeigt, daß die Leistung LPF-0 des Fehlersignals die Lei stungsschwelle PW überschreitet, und zwar zu einem Zeitpunkt kurz nach D3. Die Stimme wird detektiert, wenn der Stimmenzähl wert VF den Wert A erreicht, wodurch das Stimmendetektionssi gnal PV1 auf hoch eingestellt wird.

Das Steuersignal Ck ist auf hoch, wodurch das Aktualisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters gesperrt wird, und zwar im gesamten Intervall von D1 nach D2, während der Zählwert VF-L für sehr niedrige Leistung in der Fig. 17 positiv ist, und geht wieder auf hoch beim Zeitpunkt D3, wenn das Koeffizienten- Aktualisierungs-Steuersignal VF-F in Fig. 17 auf hoch geht. Das Steuersignal CK bleibt hoch, während der Stimmenzählwert VF ansteigt und während des Stimmendetektionsintervalls, wenn das Stimmendetektionssignal PV1 auf hoch ist.

Der Rest der Signale in der Fig. 18 funktioniert, wie bei der zweiten Ausführungsform beschrieben wurde. Die Leistungs- Schwellen-Aktualisierungs-Impulse PW-A werden erzeugt, wenn der Zählwert Vc5 für hohe Leistung E erreicht, und der Leistungs- Schwellen-Aktualisierungsimpuls PW-S wird erzeugt, wenn der Zählwert Vc6 für niedrige Leistung F erreicht. Der Ausschwing- Zeit-Zählwert HOT beginnt damit abwärts zu zählen, wenn der Zähler VF-1 für abfallende Leistung Null erreicht, aber der Zählwert VF-1 für abfallende Leistung und der Ausschwing-Zeit- Zählwert HOT werden von einem Zählungs-Neustart-Signal VF-0 zu rückgesetzt, bevor der Ausschwing-Zeit-Zählwert HOT Null er reicht, so daß kein Ausschwing-Rücksetz-Signal RS-H Impuls er zeugt wird. Wenn das Stationär-Zustands-Zählwert NI D erreicht, was angibt, daß das Leistungssignal LPF-0 in einem Stationärzu stand ist, wird ein Stationärzustands-Rücksetzsignal RD-N aus gegeben, wodurch alle Signale in Fig. 18 zurückgesetzt werden.

Um den Betrieb der dritten Ausführungsform zusammenzufassen, wird darauf hingewiesen, daß, wenn das Leistungssignal LPF-o von einem stationären Zustand aus ansteigt und die Leistungs schwelle PW kreuzt, ein Aktualisieren der Koeffizienten des ad aptiven Filters wie bei der zweiten Ausführungsform der vorlie genden Erfindung ausgesetzt wird. Das Aktualisieren dieser Koeffizienten wird auch ausgesetzt, wenn das primäre Leistungs signal MLPF-0 von einem stationären Zustand aus ansteigt, wie es durch das Vergleichen des primären Leistungssignals MLPF-0 mit dem mittleren, primären Leistungssignals M0-PW multipli ziert mit "f" angegeben wird. Wenn der Leistungspegel des pri mären Leistungssignals MLPF-0 vergleichsweise niedrig ist, wie z. B. bei dem Zeitpunkt D3 der Fig. 17, tendiert das primäre Leistungssignal MLPF-0 dazu, seinen Schwellenwert (M0-PW x f) zu kreuzen, bevor das Leistungssignal LPF-0 seinen Schwellen wert (PW = 0-PW·α) kreuzt, so daß die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dazu in der Lage ist, schneller auf das Vorhandensein einer Stimme zu reagieren, als die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Das Aktualisieren der Koeffizienten wird weiterhin ausgesetzt, wenn das primäre Leistungssignal MLPF-0 unter eine festgelegte Schwelle gl abfällt, und wenn dieser Zustand für eine gewisse Zeit anhält, werden die Koeffizienten initialisiert, so daß kein Rauschunterdrücken durchgeführt wird. Wenn eine Person mit dem Sprechen in diesem Zustand anfängt, bleiben die Koeffizien ten initialisiert, da das Koeffizienten-Aktualisierungs-Steuer signal VF-F auf hoch ist oder da der Stimmenzähler VF positiv ist oder da das Stimmendetektionssignal PV1 auf hoch ist oder da eine Kombination aus diesen Bedingungen vorliegt, so daß die Stimme der Person über den Rauschunterdrücker ohne eine Rausch unterdrückung bzw. Rauschauslöschung übertragen wird.

Bei einem handfreien Autotelefon, funktioniert die dritte Aus führungsform der vorliegenden Erfindung wie die zweite Ausfüh rungsform mit zwei Unterschieden. Der erste Unterschied besteht darin, daß der Rauschunterdrücker gesperrt ist, wenn der Lei stungspegel des primären Audiosignals unterhalb gl verbleibt, was z. B. der Fall ist, wenn das Automobil geparkt ist und der Motor ausgeschaltet ist. In diesem Zustand ist nur wenig Sta tionär-Zustandsrauschen irgendeiner Art in dem primären Audio signal vorhanden, so daß ein hohes Signal/Rausch-Verhältnis an genommen werden kann, wenn eine Sprach- bzw. Stimmeneingabe an fängt. Das Sperren der Rauschunterdrückung in diesem Zustand erzeugt ein realistischeres Audioausgangssignal.

Der zweite Unterschied besteht darin, daß durch Überwachen der Leistung des primären Audiosignals, wenn der Leistungspegel des primären Audiosignals nicht unterhalb gl ist, aber immer noch vergleichsweise niedrig ist, die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung etwas schneller auf das Vorhandensein einer Stimme bzw. Sprache reagieren kann, als die zweite Aus führungsform der vorliegenden Erfindung. Dies erhöht auch die Qualität des Audioausgangssignals unter allgemein ruhigen Be dingungen.

Die Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, können wei terhin modifiziert werden, wie nachfolgend dargelegt wird.

Die erste Ausführungsform und die dritte Ausführungsform können modifiziert werden, indem die Leistungsüberwachungsschaltung 30 oder die Leistungsüberwachungsschaltung 360 den Leistungspegel des sekundären, digitalen Eingangssignals Sn anstelle des Lei stungspegels des primären, digitalen Eingangssignal Sa überwa chen. Die Schaltungen, die in den Fig. 2, 14, 15 und 16 ge zeigt werden, können noch verwendet werden, wenn geeignete Mo difikationen der Schwelle und der konstanten Werte durchgeführt werden. Auf zusätzliche Zeichnungen wird deshalb verzichtet.

In der ersten Ausführungsform können zwei Leistungsüberwa chungsschaltungen vorgesehen werden, und zwar eine zum Überwa chen des Leistungspegels des primären, digitalen Eingangssi gnals Sa und die andere zum Überwachen des Leistungspegels des sekundären, digitalen Eingangssignals Sn. Das Aktualisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters kann durch die Ausgangssi gnale dieser beiden Schaltungen gesteuert werden, und zwar mit unterschiedlichen Schwellenwerten in jeder Schaltung. Ähnlich ist es bei der dritten Ausführungsform möglich, die Leistung der primären und sekundären Audiosignale als auch die Leistung des Fehlersignals Se zu überwachen und das Aktualisieren und Initialisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters in Ant wort auf die Leistung aller drei Signale zu steuern.

Bei der ersten Ausführungsform muß die Mittelwert-Bildungs schaltung 32 in der Leistungsüberwachungsschaltung 30 nicht das quadrierte Eingangssignal Sa² über festgelegte Zeitintervalle mitteln. Die Mittelwertbildungsschaltung 32 kann so ausgelegt sein, daß die Länge der Intervalle je nach Notwendigkeit vari ieren kann. Die gleiche Modifikation kann bezüglich der Mittel wertbildungsschaltung 302 der zweiten Ausführungsform oder be züglich der Mittelwertbildungsschaltung 302 und 362 in der dritten Ausführungsform durchgeführt werden.

Die Zeitlänge, über die die Langzeit-Leistungsüberwachungs schaltung 35 in der ersten Ausführungsform den Langzeit-Mittel wert bzw. -Durchschnitt des Leistungssignals LPF-0 berechnet, wurde mit mehreren hundert Millisekunden beschrieben, aber dies ist keine Einschränkung. Eine unterschiedliche Länge bzw. Zeit dauer kann verwendet werden oder die Langzeit-Leistungsüberwa chungsschaltung kann so aufgebaut sein, daß die Zeitlänge nach Notwendigkeit bzw. nach Erfordernis variiert werden kann. Die Breite des Stationärzustands-Bereichs C kann auch variabel ein gestellt werden.

Die Dauer T1 der Ausschwingzeit in der ersten Ausführungsform wurde mit mehreren Millisekunden oder mehreren zehn Millisekun den beschrieben, aber dies ist wiederum keine Einschränkung. Eine unterschiedliche Zeitdauer kann verwendet werden oder der Ausschwingzeit-Zeitgeber 36 kann so aufgebaut werden, daß T1 nach Erfordernis variiert werden kann.

Ähnliche Modifikationen können bezüglich der Langzeit-Mittel wertbildungszeit und der Ausschwingzeit in den zweiten und dritten Ausführungsformen durchgeführt werden. Diese Zeiten sollten gemäß den Eigenschaften und Charakteristiken der zu er wartenden Audioeingangssignale optimiert werden.

Die vorliegenden Erfindung ist nicht auf die Anwendung in einem handfreien Autotelefon beschränkt. Sie ist genauso im Cockpit eines Flugzeugs, in Fabriken und in vielen anderen geräuschvol len und rauschenden Umgebungen anwendbar. Außerdem ist die Er findung auch nicht auf das Entfernen von Hintergrundrauschen aus Sprach- bzw. Stimmensignalen beschränkt. Vielmehr kann sie auch zum Entfernen von Rauschen bzw. Geräuschen oder Störungen aus anderen Typen von Audiosignalen verwendet werden.

Claims

1. Verfahren zum Verwenden eines sekundären Audiosignals, um Rauschen bzw. Geräusche oder Störungen in einem primären Audio signal auszulöschen bzw. zu unterdrücken, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Filtern des sekundären Audiosignals gemäß einem Satz von Koef fizienten, wobei ein ermitteltes Rauschsignal (Sn^*) erzeugt wird;
Subtrahieren des ermittelten Rauschsignals (Sn^*) von dem primä ren Audiosignal, um ein Fehlersignal (Se) zur Verwendung als ein Audioausgangssignal zu erzeugen;
Überwachen eines Leistungspegels bzw. -werts von zumindest ei nem Signal von dem primären Audiosignal und dem sekundären Au diosignal, und Erzeugen eines Steuersignals (Ck), das einen ak tiven Zustand oder einen inaktiven Zustand auf die Änderung des Leistungspegels hin annimmt;
Aktualisieren der Koeffizienten gemäß dem Fehlersignal (Se), wenn das Steuersignal (Ck) in einem inaktiven Zustand ist; und Konstanthalten der Koeffizienten, wenn das Steuersignal (Ck) in einem aktiven Zustand ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) erzeugt wird, indem der Leistungspegel bzw. der Leistungswert des primären Audiosignals überwacht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) erzeugt wird, indem der Leistungspegel bzw. der Leistungswert des sekundären Audiosignals überwacht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) erzeugt wird, indem der Leistungspegel bzw. der Leistungswert sowohl des primären Audiosignals als auch des sekundären Audiosignals überwacht wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) inaktiv ist, wenn der Leistungspegel in einem stationären Zustand ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) aktiv gemacht wird, wenn der Leistungspegel von einem stationären Zustand in einen instationären Zustand ansteigt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) in einem inaktiven Zustand gehalten wird, wenn der Leistungspegel von einem stationären Zustand in einen niedrigeren Zustand abfällt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die weiteren Schritte:
Vergleichen des Leistungspegels mit einer Schwelle (A + B); wenn der Leistungspegel kleiner als die Schwelle (A + B) ist, Aktualisieren der Schwelle auf einen Wert, den der Leistungspe gel um einen bestimmten Wert (B) überschreitet;
wenn der Leistungspegel die Schwelle (A + B) überschreitet, wird das Steuersignal (Ck) aktiv gemacht;
wenn der Leistungspegel unterhalb der Schwelle (A + B) für zu mindest eine erste Zeitdauer (T1) verbleibt, wird das Steuersi gnal (Ck) inaktiv gemacht; und
wenn der Leistungspegel in einem stationären Zustand für zumin dest eine zweite Zeitdauer (T2) verbleibt, wird das Steuersi gnal (Ck) inaktiv gemacht und der Schwellenwert (A + B) wird auf einen Wert in Antwort auf den stationären Zustand aktuali siert.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Zeitdauer (T2) länger als die erste Zeitdauer (T1) ist.

10. Verfahren zum Verwenden eines sekundären Audiosignals, um Rauschen bzw. Geräusche oder Störungen in einem primären Audio signal zu unterdrücken bzw. auszulöschen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:
Filtern des sekundären Audiosignals gemäß einem Satz von Koef fizienten, wodurch ein ermitteltes Rauschsignal (Sn^*) erzeugt wird;
Subtrahieren des ermittelten Rauschsignals (Sn^*) von dem sekun dären Audiosignal (Sn), um ein Fehlersignal (Se) zur Verwendung als Audioausgangssignal zu erzeugen;
Überwachen des Leistungspegels (LPF-0) des Fehlersignals (Se) und Erzeugen eines Steuersignals (Ck), das einen aktiven Zu stand oder einen inaktiven Zustand in Antwort auf Änderungen des Leistungspegels bzw. Leistungswertes (LPF-0) des Fehlersi gnals (Se) annehmen kann;
Aktualisieren der Koeffizienten gemäß dem Fehlersignal (Se), wenn das Steuersignal (Ck) in dem inaktiven Zustand ist;
Konstanthalten der Koeffizienten, wenn das Steuersignal (Ck) in dem aktiven Zustand ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) inaktiv ist, wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) in einem stationären Zustand ist.

12. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal (Ck) aktiv gemacht wird, wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) von einem stationären Zustand in einen instationären Zustand ansteigt.

13. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die weite ren Schritte:
Berechnen eines Langzeit-Mittelwerts (0-PW) des Leistungspegels (LPF-0) aus dem Fehlersignal (Se);
Multiplizieren des Langzeit-Mittelwerts (0-PW) mit einer Kon stanten (α), die größer als der Einheitswert bzw. Eins ist, um eine Leistungsschwelle (PW) zu erhalten;
Aktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) die Leistungsschwelle (PW) über schreitet;
Inaktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) unter die Leistungsschwelle (PW) vor einer ersten Zeitlänge zurückkehrt;
Inaktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) unter die Leistungsschwelle (PW) nach der ersten Zeitlänge zurückkehrt und wenn er dann unter halb der Leistungsschwelle (PW) für eine zweite Zeitlänge ist; Inaktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) in einen neuen stationären Zu stand übergeht; und
Aktualisieren der Leistungsschwelle (PW) auf einen Wert in Ant wort den neuen stationären Zustand.

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch die weite ren Schritte:
Multiplizieren der Leistungsschwelle (PW) mit einer Konstanten (a), die größer als ein Einheitswert bzw. als Eins ist, um ein erstes Produkt zu erhalten;
Anheben der Leistungsschwelle (PW), wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) über dem ersten Produkt für eine gewisse Zeitlänge verbleibt;
Multiplizieren der Leistungsschwelle (PW) mit einer Konstanten (b), die kleiner als ein Einheitswert bzw. Eins ist, um ein zweites Produkt zu erhalten;
Absenken der Leistungsschwelle (PW), wenn der Leistungspegel (LPF-0) des Fehlersignals (Se) gleich oder kleiner als das zweite Produkt für eine gewisse Zeitlänge bleibt.

15. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die weite ren Schritte:
Überwachen des Leistungspegels (MLPF-0) des primären Audiosi gnals;
Aktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel (MLPF-0) des primären Audiosignals unterhalb eines bestimmten festgelegten Pegels bzw. Wertes (gl) ist; und
Initialisieren der Koeffizienten, wenn der Leistungspegel (MLPF-0) des primären Audiosignals unterhalb des festgelegten Pegels (gl) für eine gewisse Zeit verbleibt.

16. Verfahren nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch die weite ren Schritte:
Berechnen eines Langzeit-Mittelwerts (M0-PW) des Leistungspe gels (MLPF-0) des primären Audiosignals;
Multiplizieren des Langzeit-Mittelwerts (M0-PW) mit einem kon stanten Wert (f) größer als der Einheitswert bzw. Eins; und
Aktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel (MLPF-0) des primären Audiosignals das Produkt aus Langzeit- Mittelwert (M0-PW) und dem konstanten Wert (f) überschreitet.

17. Verfahren nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch die weite ren Schritte:
Überwachen eines Leistungspegels des sekundären Audiosignals;
Akivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel des sekundären Audiosignals unterhalb eines gewissen festgelegten Pegels bzw. Wertes ist; und
Initialisieren der Koeffizienten, wenn der Leistungspegel des sekundären Audiosignals unterhalb des festgelegten Pegels für eine gewisse Zeit verbleibt.

18. Verfahren nach Anspruch 17, weiterhin gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
Berechnen eines Langzeit-Mittelwertes des Leistungspegels des zweiten Audiosignals;
Multiplizieren des Langzeit-Mittelwertes mit einem konstanten Wert größer als ein Einheitswert bzw. Eins; und
Aktivmachen des Steuersignals (Ck), wenn der Leistungspegel des sekundären Audiosignals das Produkt aus dem Langzeit-Mittelwert und dem konstanten Wert überschreitet.

19. Adaptiver Rauschunterdrücker zum Verwenden eines sekundären Audiosignals, um Rauschen aus einem primären Audiosignal zu entfernen, der aufweist:
einen ersten A/D-Wandler (3) zum Umwandeln des primären Audio signals in ein primäres, digitales Eingangssignal (Sa);
einen zweiten A/D-Wandler (4) zum Umwandeln des sekundären Au diosignals in ein sekundäres, digitales Eingangssignal (Sn);
einen Addierer (10), der mit dem ersten A/D-Wandler (3) gekop pelt ist, zum Subtrahieren eines ermittelten Rauschsignals (Sn^*) von dem primären, digitalen Eingangssignal (Sa), um ein Fehlersignal (Se) zu erzeugen;
einen D/A-Wandler (5), der mit dem Addierer (10) gekoppelt ist, zum Umwandeln des Fehlersignals (Se) in ein Audioausgangssi gnal;
ein adaptives Filter (20), das mit dem zweiten A/D-Wandler (4) verbunden ist, zum Falten des sekundären, digitalen Eingangssi gnals (Sn) mit einem Satz aus Koeffizienten, um das ermittelte Rauschsignal (Sn^*) zu ermitteln, und zum Aktualisieren der Koeffizienten in Antwort auf das Fehlersignal (Se); und
eine Leistungsüberwachungsschaltung (30), die mit dem ersten A/D-Wandler (3) verbunden ist, zum Überwachen eines Leistungs pegels (MLPF-0) des primären, digitalen Eingangssignals (Sa) und zum Instruieren des adaptiven Filters (20), die Koeffizien ten nicht zu aktualisieren, wenn der Leistungspegel (MLPF-0) von einem stationären Zustand in einen instationären Zustand ansteigt.

20. Rauschunterdrücker nach Anspruch 19, dadurch gekennzeich net, daß die Leistungsüberwachungsschaltung (30) den Leistungs pegel (MLPF-0) mit einem Schwellenwert (A + B) vergleicht und das adaptive Filter (20) anweist, die Koeffizienten nicht zu aktualisieren, wenn der Leistungspegel (MLPF-0) den Schwellen wert (A + B) überschreitet.

21. Rauschunterdrücker nach Anspruch 20, dadurch gekennzeich net, daß, wenn der Leistungspegel (MLPF-0) nicht den Schwellen wert (A + B) überschreitet, die Leistungsüberwachungsschaltung (30) den Schwellenwert (A + B) auf den Leistungspegel (MLPF-0) plus einer festgelegten Schwelle (B) aktualisiert.

22. Rauschunterdrücker nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich net, daß, wenn der Leistungspegel (MLPF-0) für eine gewisse Zeitlänge (T2) stationär bleibt, die Leistungsüberwachungsschaltung (30) den Schwellenwert (A + B) auf den Leistungspegel (MLPF-0) plus die festgelegte Schwelle (B) aktualisiert.

23. Rauschunterdrücker nach Anspruch 22, dadurch gekennzeich net, daß die Leistungsüberwachungsschaltung (30) aufweist:
eine Quadriererschaltung (31) zum Quadrieren des primären, di gitalen Eingangssignals (Sa), um ein quadriertes Eingangssignal (Sa²) zu erzeugen;
eine Mittelwertbildungsschaltung (32), die mit der Quadrierer schaltung (31) gekoppelt ist, zum Mittelwertbilden des qua drierten Eingangssignals (Sa²) über Intervalle einer ersten Länge, um ein Leistungssignal (MLPF-0) zu erzeugen;
einen Addierer (33), der mit der Mittelwertbildungsschaltung (32) verbunden ist, zum Subtrahieren einer adaptiven Schwelle (A) von dem Leistungssignal (MLPF-0), um ein Differenzsignal (Sd) zu erzeugen;
einen Vergleicher (34), der mit dem Addierer (33) gekoppelt ist, zum Vergleichen des Differenzsignals (Sd) mit einer fest gelegten Schwelle (B), zum Erzeugen eines Addierer-Sperrsignals (Ca) und eines Detektionssignals (Cd), die aktiv sind, wenn das Differenzsignal (Sd) die festgelegte Schwelle (B) überschrei tet, und zum Erzeugen eines Ausschwing-Signals (Ca), das aktiv ist, wenn sich das Differenzsignal (Sd) von einem Wert, der die festgelegte Schwelle (B) überschreitet, zu einem Wert niedriger als die festgelegte Schwelle (B) ändert;
eine Langzeit-Überwachungsschaltung (35), die mit der Mittel wertbildungsschaltung (32) verbunden ist, zum Mittelwertbilden des Leistungssignals (MLPF-0) über Intervalle einer zweiten Länge, die länger als die erste Länge ist, um ein Langzeit-Mit telwertsignal (A^*) zu erzeugen, und zum Aktivieren eines Rück setzsignals (Cr) und eines Speichersignals (Cstore), wenn sich das Langzeit-Mittelwertsignal (A^*) nicht mehr als in einem ge wissen Bereich für eine bestimmte Zeitlänge (T2) ändert;
ein Ausschwing-Zeitgeber (36), der gekoppelt ist, um das Aus schwing-Signal (Ch) von dem Vergleicher (34) zu empfangen, zum Erzeugen eines Ausschwing-Timing-Signals (HOT), das für eine gewisse Zeit (T1) aktiv wird, wenn es durch das Ausschwing-Si gnal (Ch) ausgelöst wird;
eine Steuerausgangsschaltung (37), die gekoppelt ist, um das Detektionssignal (Cd), das Ausschwing-Timing-Signal (HOT) und das Rücksetzsignal (Cr) zu empfangen, zum Aktivmachen des Steu ersignals (Ck), während das Detektionssignal (Cd) aktiv ist, zum Aktivmachen des Steuersignals (Ck), während das Ausschwing- Timing-Signal (HOT) aktiv ist, zum Inaktivmachen des Steuersi gnals (Ck), wenn das Rücksetzsignal (Cr) aktiv ist, und zum Ausgeben des Steuersignals (Ck) an das adaptive Filter (20) als einen Befehl; und
eine Adaptiv-Schwellen-Schaltung (40), die mit dem Addierer (33) gekoppelt ist, zum Aktualisieren der adaptiven Schwelle (A) durch Addieren des Differenzsignals (Sd) zu der adaptiven Schwelle (A), wenn das Addierer-Sperrsignal inaktiv ist, und zum Aktualisieren der adaptiven Schwelle (A) auf ein Langzeit- Mittelwert-Signal (A^*), wenn das Speichersignal (Cstore) aktiv ist.

24. Adaptiver Rauschunterdrücker zum Verwenden eines sekundären Audiosignals, um Rauschen aus einem primären Audiosignal zu entfernen, der aufweist:
einen ersten A/D-Wandler (3) zum Umwandeln des primären Audio signals in ein primäres, digitales Eingangssignal (Sa);
einen zweiten A/D-Wandler (4) zum Umwandeln des sekundären Au diosignals in ein sekundäres, digitales Eingangssignal (Sn);
einen Addierer (10)′ der mit dem ersten A/D-Wandler (3) gekop pelt ist, zum Subtrahieren eines ermittelten Rauschsignals (Sn^*) von dem primären, digitalen Eingangssignal (Sa), um ein Fehlersignal (Se) zu erzeugen;
einen D/A-Wandler (5), der mit dem Addierer (10) gekoppelt ist, zum Umwandeln des Fehlersignals (Se) in ein Audioausgangssi gnal;
ein adaptives Filter (20), das mit dem zweiten A/D-Wandler (4) gekoppelt ist, zum Falten des sekundären, digitalen Eingangssi gnals (Sn) mit einem Satz aus Koeffizienten, um dieses ermit telte Rauschsignal (Sn^*) zu erzeugen, und zum Aktualisieren der Koeffizienten in Antwort auf das Fehlersignal (Se); und
eine Leistungsüberwachungsschaltung (30), die mit dem Addierer (10) verbunden ist, zum Überwachen des Leistungspegels (LPF-0) des Fehlersignals (Se) und zum Anweisen des adaptiven Filters (20), die Koeffizienten nicht zu aktualisieren, wenn der Lei stungspegel von einem stationären Zustand in einen instationä ren Zustand ansteigt.

25. Rauschunterdrücker nach Anspruch 24, dadurch gekennzeich net, daß die Leistungsüberwachungsschaltung (30) aufweist:
eine Quadrierer-Schaltung (301) zum Quadrieren des Fehlersi gnals (Se), um ein quadriertes Fehlersignal (Se²) zu erzeugen;
eine Mittelwert-Bildungsschaltung (302), die mit der Quadrie rer-Schaltung (301) verbunden ist, zum Mittelwertbilden des quadrierten Fehlersignals (Se²) über Intervalle einer ersten Länge, um ein Leistungssignal (LPF-0) zu erzeugen;
eine Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung (310), die mit der Mittelwertbildungsschaltung (302) gekoppelt ist, zum Mittel wertbilden des Leistungssignals (LPF-0) über Intervalle einer zweiten Länge, die länger als die erste Länge ist, um dadurch ein Mittelwert-Leistungssignal (0-PW) zu erzeugen;
eine Leistungs-Schwellenschaltung (320), die mit der Langzeit- Mittelwertbildungsschaltung (310) verbunden ist, zum Multipli zieren des Mittelwert-Leistungssignals (0-PW) mit einer Kon stanten (α), die größer als ein Einheitswert bzw. Eins ist, um eine Leistungsschwelle (PW) zu erzeugen;
einen Stimmendetektor (400), der mit der Mittelwertbildungs schaltung (302) gekoppelt ist, zum Vergleichen des Leistungssi gnals (LPF-0) mit der Leistungsschwelle (PW), um Intervalle zu detektieren, in denen das Fehlersignal (Se) über diesen statio nären Zustand hinaus angestiegen ist; und
eine Rücksetzschaltung (330), die mit der Langzeit-Mittelwert bildungsschaltung (310) verbunden ist, zum Vergleichen des Lei stungssignals (LPF-0) mit Produkten aus dem Mittelwert-Lei stungssignal (0-PW) und einem Paar von Konstanten, das eine Konstante (g) größer als den Einheitswert bzw. Eins und eine Konstante (h) kleiner als den Einheitswert bzw. Eins aufweist, um zu bestimmen, ob das Fehlersignal (Se) in einem instationär en Zustand ist, und zum Rücksetzen des Stimmendetektors (400), wenn das Fehlersignal (Se) nicht in einem instationären Zustand ist.

26. Rauschunterdrücker nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch eine Überwachungsschaltung (500), die mit der Mittelwertbil dungsschaltung (302) gekoppelt ist, zum Multiplizieren der Lei stungsschwelle (PW) mit einer Konstanten (a) größer als ein Einheitswert bzw. Eins, um ein erstes Produkt zu erzeugen, und zum Anheben der Leistungsschwelle (PW), wenn das Leistungssi gnal (LPF-0) das erste Produkt kontinuierlich für eine gewisse Zeit überschreitet.

27. Rauschunterdrücker nach Anspruch 25, der weiterhin aufweist eine Ausschwing-Timing-Schaltung (600), die mit der Mittelwert bildungsschaltung (302) gekoppelt ist, zum Multiplizieren der Leistungsschwelle (PW) mit einer Konstanten (b), die kleiner als ein Einheitswert bzw. Eins ist, um ein zweites Produkt zu erzeugen, zum Absenken der Leistungsschwelle (PW), wenn das Leistungssignal (LPF-0) gleich oder kleiner als das zweite Pro dukt kontinuierlich für eine gewisse Zeit ist, zum Vergleichen des Leistungssignals (LPF-0) mit der Leistungsschwelle (PW) und zum Rücksetzen des Stimmendetektors (400), wenn das Leistungs signal (LPF-0) gleich oder kleiner als die Leistungsschwelle (PW) für eine gewisse Zeit ist.

28. Rauschunterdrücker nach Anspruch 25, gekennzeichnet durch: eine Quadrierer-Schaltung (361) zum Quadrieren des primären, digitalen Eingangssignals (Sa), um ein quadriertes Eingangssi gnal (Sa²) zu erzeugen;
eine Mittelwertbildungsschaltung (362), die mit der Quadrierer- Schaltung (361) verbunden ist, zum Mitteln des quadrierten Ein gangssignals (Sa²) über Intervalle einer dritten Länge, wodurch ein primäres Leistungssignal (MLPF-0) erzeugt wird;
eine Initialisierungs-Überwachungsschaltung (380), die mit der Mittelwertbildungsschaltung (362) gekoppelt ist, zum Verglei chen des primären Leistungssignals (MLPF-0) mit einem gewissen Schwellenwert (ge) und zum Initialisieren der Koeffizienten des adaptiven Filters (20), wenn das primäre Leistungssignal (MLPF-0) gleich oder kleiner als der Schwellenwert (gl) für eine ge wisse Zeit ist.

29. Rauschunterdrücker nach Anspruch 28, gekennzeichnet durch: eine Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung (363), die mit der Mittelwertbildungsschaltung (362) gekoppelt ist, zum Mitteln des primären Leistungssignals (MLPF-0) über Intervalle einer vierten Länge, die länger als die dritte Länge ist, wodurch ein mittleres, primäres Leistungssignal (M0-PW) erzeugt wird, und eine Primär-Leistungs-Überwachungsschaltung (370), die mit der Langzeit-Mittelwertbildungsschaltung (363) gekoppelt ist, zum Multiplizieren des mittleren, primären Leistungssignals (M0-PW) mit einer Konstanten (f), die größer als ein Einheitswert bzw. Eins ist, um ein drittes Produkt zu erzeugen, und zum Anweisen des adaptiven Filters (2), die Koeffizienten nicht zu aktuali sieren, wenn das primäre Leistungssignal (MLPF-0) größer als das dritte Produkt ist.