DE69328161T2

DE69328161T2 - Echokompensator mit adaptiver Restechounterdrückung

Info

Publication number: DE69328161T2
Application number: DE69328161T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Hasegawa
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1992-12-28
Filing date: 1993-12-27
Publication date: 2000-09-28
Anticipated expiration: 2013-12-28
Also published as: EP0604948A2; EP0604948B1; DE69328161D1; CA2112549A1; JPH06204916A; CA2112549C; EP0604948A3; JP2626437B2; US5563944A

Description

Echokompensator mit adaptiver Restechounterdrückung

Diese Erfindung betrifft einen Echokompensator, der als eine Echokompensationsvorrichtung betreibbar ist.
In einem Langstrecken-Telefonnetz wird eine lokale Telefon-Unterstation über einen Gabelübertrager und eine Zweidraht-Leitung mit mehreren entfernten Telefon-Unterstationen verbunden. Ein Echokompensator wird zwischen zwei Drähten der Zweidraht-Leitung mit dem Gabelübertrager verbunden. Ein gesendetes Signal nimmt seinen Ausgang an der lokalen Telefon-Unterstation und wird über den Gabelübertrager an den Echokompensator und von da an die entfernten Telefon-Unterstationen geliefert. Zum Empfang an der lokalen Telefon-Unterstation entsteht ein empfangenes Signal an einer der entfernten Telefon-Unterstationen und wird an den Echokompensator und von da an den Gabelübertrager geliefert.
Es ist auf dem Fachgebiet üblich, sich auf das gesendete Signal als ein Sendeeingangs- und ein Sendeausgangssignal zu beziehen, welche jeweils von dem Gabelübertrager an den Echokompensator und von dem Echokompensator zu den entfernten Telefon-Unterstationen gesendet werden. Das empfangene Signal wird ein Empfangseingangssignal genannt, welches von einem der beiden Drähte an den Echokompensator übertragen wird.
Wie später beschrieben wird, ist eine herkömmliche Echokompensationsvorrichtung nicht frei von Faktoren, welche die Qualität der Sprachübertragung entweder in einem bidirektionalen Verbindungszustand oder, wenn Kanalrauschen oder Hintergrundrauschen hoch sind, verschlechtern.
Der Telecom Report, Bd. 10, "Echokompensator in weltweiten Nachrichtenverbindungen" Kemmesies et al., München, Deutschland, März 1987, Seiten 82-87, offenbart einen Echokompensator in weltweiten Nachrichtenverbindungen, der auf ein Sendeeingangssignal und ein Empfangseingangssignal anspricht, um ein Restsignal zu erzeugen, in welchem ein Echosignal kompensiert wird und welches ferner einem Restechounterdrücker aufweist, der auf das Empfangseingangssignal, das Restsignal und einen Schwellpegel anspricht, um ein Sendeausgangssignal mit einem Restecho zu erzeugen, das adaptiv unterdrückt ist.
Der Echokompensator weist ferner auf: eine Echoschätzungsschaltung, die auf das Empfangseingangssignal und das Restsignal anspricht, um ein Echo zu schätzen, und einen Subtrahierer zum Subtrahieren des Echoschätzungssignals von dem Sendeeingangssignal, um das Restsignal zu erzeugen.
Der Schwellpegel wird durch eine Meßvorrichtung erzeugt, welche die Dämpfung zwischen dem Empfangseingangspegel und dem Restechopegel mißt.
EP-A-0 519 551 offenbart ebenfalls einen Echokompensator.
EP-A-0 543 274 (Dokument gemäß Art. 54(3)) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Restechokompensators.
Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Echokompensationsvorrichtung zur Verfügung zu stellen, die durch Schätzen eines Restechopegels einen Restecho-Steuerungsbetrieb genau beurteilen kann und ein Restecho, Kanalrauschen und/oder Hintergrundrauschen ohne nebensächliche Eindrücke unterdrücken kann, um entweder in einem bidirektionalen Verbindungszustand oder, wenn das Kanalrauschen oder Hintergrundrauschen hoch ist, eine hochqualitative Sprachübertragung zu erreichen.
Andere Aufgaben dieser Erfindung werden bei fortschreitender Beschreibung deutlich.
Nach Darlegen des Hauptinhalts dieser Erfindung ist es möglich zu verstehen, daß eine Echokompensationsvorrichtung einen Echokompensator aufweist, der auf ein Sendeeingangs- und ein Empfangseingangssignal anspricht, um ein Restsignal zu erzeugen, in dem ein Echosignal kompensiert wird.
Die Erfindung ist wie in Patentanspruch 1 dargelegt.
Die Erfindung wird in Verbindung mit den Zeichnungen im Detail beschrieben, wobei:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer herkömmlichen Echokompensationsvorrichtung ist;
Fig. 2 ein Blockdiagramm einer zentralen Clipper- Schaltung (eine NLP-Schaltung) ist, die in der in Fig. 1 dargestellten Echokompensationsvorrichtung verwendet wird;
Fig. 3 ein Blockdiagramm einer Echokompensationsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ist;
Fig. 4 ein Blockdiagramm eines Restechopegelschätzers der in Fig. 3 dargestellten Echokompensationsvorrichtung ist; und
Fig. 5 ein Blockdiagramm eines Restechounterdrückers der in Fig. 3 dargestellten Echokompensationsvorrichtung ist.
Bezug nehmend auf Fig. 1 wird zum besseren Verständnis dieser Erfindung zuerst eine herkömmliche Echokompensationsvorrichtung beschrieben. Die Echokompensationsvorrichtung von Fig. 1 wird beim Unterdrücken eines Echosignals ECHO verwendet, das sich aus einer Impedanzfehlanpassung an dem Hybridübertrager 12 ergibt.
Die Echokompensationsvorrichtung weist einen Echokompensator 13 auf. Ansprechend auf ein Sendeeingangssignal SIN und ein Empfangseingangssignal RIN erzeugt der Echokompensator 13 ein Restsignal RES, in dem das Echosignal ECHO kompensiert ist. Der Echokompensator 13 weist eine Echoschätzungsschaltung (nämlich eine Echoweg-Schätzungsschaltung) 131 und einen Subtrahierer 132 auf. Ansprechend auf das Empfangseingangssignal RIN und das Restsignal. RES schätzt die Echoschätzungsschaltung 131 ein Echoschätzungssignal. Der Subtrahierer 132 subtrahiert das Echoschätzungssignal von dem Sendeeingangssignal SIN und erzeugt das Restsignal RES.
Die Echokompensationsvorrichtung weist ferner einen bidirektionalen Verbindungszustand-Detektor 14 auf. Ansprechend auf das Sendeeingangssignal SIN und das Empfangseingangssignal RIN erzeugt der bidirektionale Verbindungszustand-Detektor 14 ein Sperrsignal INH, wenn das Empfangseingangssignal RIN einen Pegel hat, welcher größer als der des Sendeeingangssignals SIN ist. Auf diese Weise erzeugt der bidirektionale Verbindungszustand-Detektor 14 das Sperrsignal INH, wenn durch einen Empfangslautsprecher oder Redenden (nicht gezeigt), der ein Gegenstück zu einem Sendelautsprecher oder Redenden 11 ist und der das Empfangseingangssignal RIN erzeugt, ein unidirektionaler Verbindungszustand verursacht wird. Das Sperrsignal INH verhindert, daß die Echoschätzungsschaltung 131 das Echoschätzungssignal erzeugt.
Auf diese Weise schätzt der Echokompensator 13 unter einer gewissen Einschränkung einen Echoweg. Dies führt dazu, daß, selbst wenn ein Echo bei dem bestgeschätzten Echoweg kompensiert wird, ein Restecho bleibt. Um ein derartiges Restecho erzwungenermaßen zu unterdrücken, wird eine NLP- (nichtlinearer Prozessor) Schaltung (nämlich eine zentrale Clipper-Schaltung) 15 auf die in Fig. 1 und 2 abgebildete Weise als eine Restecho-Steuerungsschaltung verwendet. Nach dem bisherigen Stand der Technik weist die NLP-Schaltung 15 einen ersten Pegeldetektor 21 zum Erkennen eines Pegels des Restsignals RES und einen zweiten Pegeldetektor 22 zum Erkennen eines Pegels des Empfangseingangssignals RIN auf. Die NLP-Schaltung 15 wird durch einen Pegelvergleich und eine NLP-Betriebsaussetzungs-Entscheidungsschaltung 23 in Betrieb genommen, wenn eine Differenz zwischen einer Ausgabe des ersten Pegeldetektors 21 und einer anderen Ausgabe des zweiten Pegeldetektors 22 höher als ein gewisser Wert beurteilt wird und ferner wenn der Pegel des Restsignals RES niedriger als ein gewisser Wert beurteilt wird, um das Sendeausgangssignal SOUT durch einen Schalter 25 von dem Restsignal RES auf ein erzeugtes Signal mit einem niedrigen Pegel (zum Beispiel weißes Rauschen oder Ruhezustand) zu schalten und dadurch zu verhindern, daß das Restecho in das Sendeausgangssignal SOUT läuft, während von dem Empfangslautsprecher der unidirektionale Verbindungszustand verursacht wird. Das erzeugte Signal wird von einem Signalgenerator 24 erzeugt.
Gemäß der Beurteilung des NLP- (zentraler Clipper) Betriebs durch einen derartigen Pegelvergleich ist in einem bidirektionalen Verbindungszustand oder, wenn ein Kanalrauschpegel oder ein Hintergrundrauschpegel hoch ist, nicht immer eine optimale Beurteilung sichergestellt. Wie hier genannt, bedeutet die optimale Beurteilung die sofortige Aussetzung des NLP-Betriebs nach Auftreten eines von dem Sendelautsprecher 11 erzeugten Unterbrechungssignals und die sofortige Aktivierung des NLP-Betriebs bei Nichtvorhandensein eines derartigen Unterbrechungssignals. Ein Fehler in der Beurteilung führt entweder zur Unterdrückung eines Sprachsignals des Sendelautsprechers 11 oder zur Wiederkehr des Restechos. Wenn ein Verfahren übernommen wird, um nach Beginn des NLP-Betriebs in ein gewisses Signal zu schalten, ist aufgrund einer Signalpegeldifferenz und/oder eine Klangdifferenz vor und nach dem Schalten entweder ein diskontinuierlicher Eindruck oder ein nebensächlicher Eindruck unvermeidbar. Auf diese Weise ist die herkömmliche Echokompensationsvorrichtung nicht frei von Faktoren, die die Qualität der Sprachübertragung entweder in dem bidirektionalen Verbindungszustand oder, wenn das Kanalrauschen oder das Hintergrundrauschen hoch ist, verschlechtern.
Die Erfindung wurde vor diesem Hintergrund erfunden und liefert eine Echokompensationsvorrichtung, die einen Restecho-Steuerungsbetrieb durch Schätzen eines Restechopegels genau beurteilen kann und das Restecho, das Kanalrauschen und/oder das Hintergrundrauschen, selbst in dem bidirektionalen Verbindungszustand oder, wenn das Kanalrauschen oder das Hintergrundrauschen hoch sind, ohne nebensächliche Eindrücke unterdrücken kann, um eine hohe Qualität der Sprachübertragung zu erreichen.
Uns Fig. 3 zuwendend weist eine Echokompensationsvorrichtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ähnliche Teile auf, die durch gleiche Bezugszeichen bezeichnet sind. Die Echokompensationsvorrichtung weist eine Restecho-Steuerungsschaltung 101 auf, die einen Restechounterdrücker 105 und einen Restechopegelschätzer 106 aufweist. Ansprechend auf das Restsignal RES schätzt der Restechopegelschätzer 106 einen Restechopegel in dem Restsignal RES und erzeugt ein Schwellsignal THR mit einem Schwellpegel, der gleich dem Restechopegel ist. Der Restechopegelschätzer 106 hält den Schwellpegel ansprechend auf das Sperrsignal INH auf dem Restechopegel, der unmittelbar bevor das Sperrsignal INH erzeugt wird, geschätzt wurde. Ansprechend auf das Empfangseingangssignal RIN, das Restsignal RES und das Schwellsignal THR erzeugt der Restechounterdrücker 105 das Sendeausgangssignal SOUT mit einem ansprechend auf den Schwellpegel adaptiv unterdrückten Restecho.
Die Echokompensationsvorrichtung von Fig. 3 wird detaillierter beschrieben. Der bidirektionale Verbindungszustand-Detektor 14 wird von dem Sendelautsprecher 11 über den Hybridübertrager (H) 12 mit dem Sendeeingangssignal SIN und mit dem Empfangseingangssignal RIN beliefert, um einen bidirektionalen Verbindungszustand zu erkennen und um den Schätzungsbetrieb der Echoschätzungsschaltung 131 zu steuern, welche durch ein adaptives FIR- (finite impulse response = begrenzte Impulsantwort) Filter ein Echosignal schätzt, das von dem Empfangseingangssignal RIN in das Sendeeingangssignal SIN führt. Die Echoschätzungsschaltung 131 erzeugt das Echoschätzungssignal. Der Subtrahierer 132 des Echokompensators 13 subtrahiert das Echoschätzungssignal von dem Sendeeingangssignal SIN, um das Restsignal RES zu erzeugen, und steuert einen Echoweg-Schätzungsbetrieb und das Aussetzen des Schätzungsbetriebs. In diesem Fall spricht die Echoschätzungsschaltung 131 auf das Empfangseingangssignal RIN und auf das Restsignal RES an und schätzt das Echoschätzungssignal, so daß das Restsignal RES gleich null wird. Die Restecho-Steuerungsschaltung 101 steuert ein Restecho durch das Restsignal RES und das Empfangseingangssignal RIN, um ein Sendeausgangssignal SOUT zu erzeugen.
Es wird hier bemerkt, daß der bidirektionale Verbindungszustand-Detektor 14 das Sperrsignal INH erzeugt, wenn der unidirektionale Verbindungszustand durch den Empfangslautsprecher oder Redenden (nicht gezeigt) verursacht wird, welcher ein Gegenstück des Sendelautsprechers oder Redenden 11 ist. Das heißt, der bidirektionale Verbindungszustand-Detektor 14 erzeugt das Sperrsignal INH, wenn der Pegel des Empfangseingangssignals RIN größer als der Pegel des Sendeeingangssignals SIN ist. Das Sperrsignal INH verhindert, daß die Echoschätzungsschaltung 131 das Echoschätzungssignal erzeugt. Die Restecho-Steuerungsschaltung 101 weist auf: den Restechopegelschätzer 106 zum Schätzen des Restechopegels auf der Basis des von dem Echokompensator 13 gelieferten Restsignals RES, um das Schwellsignal THR zu erzeugen, und den Restechounterdrücker 105 zum adaptiven Steuern einer Unterdrückungsmenge für das Restecho auf der Basis des von dem Restechopegelschätzer 106 gelieferten Schwellsignals THR.
Uns Fig. 4 zuwendend weist der Restechopegelschätzer auf: einen Restsignalpegeldetektor 201 zum Erkennen eines Pegels des Restsignals RES als einen Restsignalpegel und einen Pegelspeicher 202, in dem ein geschätzter Pegel des Restechos als ein gespeicherter Pegel gespeichert wird. Ein Subtrahierer 203 dient als ein Schätzungsdifferenzberechner, der eine Schätzungspegeldifferenz berechnet, die gleich dem Restsignalpegel minus dem gespeicherten Pegel ist. Bei einem Schätzungszähler 204 wird eine Schätzungszählung durch die Schätzungspegeldifferenz in eine durch Schätzung veränderte Zählung verändert, wobei die durch Schätzung veränderte Zählung unverändert bleibt, wenn er mit dem Sperrsignal INH beliefert wird. Eine Verbindungsleitung 204' dient als eine Pegelveränderungseinheit, die den gespeicherten Pegel durch die durch Schätzung veränderte Zählung in den Restechopegel ändert.
Der Schätzungszähler 204 wird hoch- bzw. runtergezählt, um die durch Schätzung veränderte Zählung zu haben, wenn die Schätzungspegeldifferenz positiv bzw. negativ ist. Die Verbindungsleitung 204' verändert den gespeicherten Pegel nach oben bzw. unten in den Restechopegel, wenn der Schätzungszähler 204 hoch- bzw. runtergezählt wird.
Der Schätzungszähler 204 wird schließlich hoch- bzw. runtergezählt, um null bzw. volle Zählungen zu haben. Die Verbindungsleitung 204' verändert den gespeicherten Pegel um 1 dB, wenn der Schätzungszähler 204 die Null und die vollen Zählungen hat.
Die Restechopegel-Schätzungsschaltung 106 wird detaillierter beschrieben. Der Restsignalpegeldetektor 201 erkennt einen Pegel des Restsignals RES. In dem Pegelspeicher 202 ist ein geschätzter Wert des Restechopegels gespeichert. Der Subtrahierer 203 subtrahiert eine Ausgabe des Pegelspeichers 202 von einer Ausgabe des Restpegeldetektors 201. Wenn das Sperrsignal INH nicht erzeugt wird, verändert der Schätzungszähler 204 durch seinen Zählerwert den in dem Pegelspeicher 202 gespeicherten Wert, wobei der Zählerwert durch eine Ausgabe des Subtrahierers 203 verändert wird. Das oben genannte Schwellsignal THR wird erzeugt, wobei der Wert in dem Pegelspeicher 202 gespeichert wird.
Uns Fig. 5 zuwendend weist der Restechounterdrücker 105 einen Restsignalpegeldetektor 301 auf, der in Aufbau und Betrieb ähnlich dem Restsignalpegeldetektor 201 ist. Ein Empfangseingangssignaldetektor 303 erkennt einen Pegel des Empfangseingangssignals RIN als einen Empfangseingangssignalpegel. Verbunden mit dem Restsignalpegeldetektor 303 vergleicht ein Vergleicher 302 den Restsignalpegel mit dem Empfangseingangssignalpegel des Restsignalpegeldetektors 301, um ein Vergleicher-Ausgangssignal zu erzeugen, dass erste bzw. zweite Ergebnisse darstellt, wenn der Restsignalpegel nicht höher als der Empfangseingangssignalpegel ist bzw. wenn der Restsignalpegel höher als der Empfangseingangssignalpegel ist.
Ein Wähler 300 spricht auf das Schwellsignal THR und das Vergleicher-Ausgangssignal an und wählt einen der höheren oder niedrigeren Pegel als einen ausgewählten Pegel aus, wenn das Vergleicher-Ausgangssignal die ersten und zweiten Ergebnisse darstellt. Der höhere Pegel ist gleich dem Schwellpegel plus einem ersten Pegel (nämlich einem A-Pegel). Der niedrigere Pegel ist gleich dem Schwellpegel plus einem zweiten Pegel (nämlich B-Pegel), der niedriger als der erste Pegel (der A-Pegel) ist.
Die Unterdrückungsmengen-Bestimmungseinheit 300' spricht auf den Restsignalpegel und auf den ausgewählten Pegel an und bestimmt abhängig von einer Unterdrückungspegeldifferenz gleich dem ausgewählten Pegel minus dem Restsignalpegel eine Unterdrückungsmenge, um ein Unterdrückungssignal zu erzeugen, das die Unterdrückungsmenge anzeigt. Die Unterdrückungsschaltung 308 spricht auf das Restsignal RES und das Unterdrückungssignal an und unterdrückt das Signalecho um die Unterdrückungsmenge, um das Sendeausgangssignal SOUT zu erzeugen.
Der Wähler 300 weist einen ersten Addierer 304 zum Berechnen des höheren Pegels durch eine Summe des Schwellpegels und des ersten Pegels (A-Pegel) auf. Ein zweiter Addierer 305 berechnet den niedrigeren Pegel durch eine Summe des Schwellpegels und des zweiten Pegels (B-Pegel). Ansprechend auf die höheren und niedrigeren Pegel und gesteuert durch das Vergleicher-Ausgangssignal erzeugt der Schalter 309 den ausgewählten Pegel, wenn das Vergleicher-Ausgangssignal die ersten und zweiten Ergebnisse darstellt.
Die Unterdrückungsmengen-Bestimmungseinheit 300' weist einen Subtrahierer 306 auf, der als ein Unterdrückungsdifferenzberechner dient, welcher die Unterdrückungspegeldifferenz durch Subtrahieren des Restsignalpegels von dem ausgewählten Pegel berechnet. Ein Unterdrückungszähler 307 zählt eine Unterdrückungszählung zu einer durch Unterdrückung veränderten Zählung hoch bzw. runter, wenn die Unterdrückungspegeldifferenz positiv bzw. negativ ist. Ansprechend auf die durch Unterdrückung veränderte Zählung erzeugt eine Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung 310 das Unterdrückungssignal, wobei die Unter drückungsmenge durch die durch Unterdrückung veränderte Zählung verändert wird.
Der Unterdrückungszähler 307 zählt die Unterdrückungszählung hoch und runter, um null und volle Unterdrückungszählungen zu haben. In diesem Fall erzeugt die Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung 310 das Unterdrückungssignal, wobei die Unterdrückungsmenge erhöht wird bzw. jedes Mal um 1 dB verringert wird, wenn die Unterdrückungszählung zur vollen Unterdrückungszählung hochzählt bzw. zur Nullzählung runterzählt.
Der Restechounterdrücker 105 wird detaillierter beschrieben. Der Restpegel-Detektor 301 erkennt den Pegel des Restsignals RES. Der Empfangseingangssignalpegel-Detektor 303 erkennt einen Pegel des Empfangseingangssignals RIN. Ein Vergleicher 302 vergleicht Ausgaben des Restsignalpegel-Detektors 301 und des Empfangseingangssignalpegel-Detektors 303 miteinander. Der erste Addierer 304 berechnet, wie weiter oben erwähnt, den höheren Pegel durch eine Summe des Schwellpegels und des ersten Pegels (nämlich dem Pegel A). Der zweite Addierer 305 berechnet den niedrigeren Pegel durch eine Summe des Schwellpegels und des zweiten Pegels (nämlich dem Pegel B). Durch eine Ausgabe der Vergleicherschaltung 302 schaltet der Schalter 309 zwischen einer Ausgabe des ersten Addierers 304 und einer Ausgabe des zweiten Addierers 305 um. Der Subtrahierer 306 subtrahiert die Ausgabe des zweiten Pegeldetektors 301 von einer Ausgabe des Schalters 309. Der Unterdrückungszähler 307 verändert seinen Zählerwert entsprechend einer Ausgabe des Subtrahierers 306. Die Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung 310 bestimmt die Unterdrückungsmenge entsprechend der Ausgabe des Unterdrückungszählers 307. Die Unterdrückungsschaltung 308 gibt die Unterdrückungsmenge an das Restsignal RES, um das Sendeausgangssignal SOUT zu erzeugen.
Es wird hier bemerkt, daß der Restsignalpegel-Detektor 201 von Fig. 4 als der Restsignalpegel-Detektor 301 verwendet werden kann.
Bezug nehmend auf Fig. 3 bis Fig. 5 wird nun der Betrieb der erfindungsgemäßen Ausführungsform, die wie oben beschrieben aufgebaut ist, beschrieben. In Fig. 3 schätzt der Restechopegelschätzer 106 beständig den Restechopegel aus dem Restsignal RES ab, welcher erzeugt wird, während der Echoweg-Schätzungsbetrieb in dem Echokompensator 13 im Gange ist.
Insbesondere wird nun auf Fig. 4 Bezug genommen. Der Restsignalpegel-Detektor 201 wird mit dem Restsignal RES beliefert und mißt dessen Pegel, welcher mit dem geschätzten Wert verglichen wird, der in dem Pegelspeicher 202 gespeichert ist. Ein Vergleichsergebnis zählt den Schätzungszähler 204 hoch bzw. runter. Der Schätzwert wird zum Beispiel um 1 dB inkrementiert bzw. dekrementiert, wenn die Zählung gleich null bzw. die Zählung voll (zum Beispiel 200) ist. Auf diese Weise wird es möglich, einen gewissen Schwellwert zu erhalten, der zu einem aktuellen Kanal paßt. Dieser Pegel verändert sich, wenn die Anfangskonvergenz des Echokompensators 13 erreicht ist, von einem großen Wert auf einen kleinen Wert und hat einen relativ großen bzw. einen relativ kleinen Wert, wenn jeweils das Kanalrauschen oder das Hintergrundrauschen hoch ist bzw. wenn das Echo ausreichend kompensiert ist, um den Rauschpegel zu verringern.
In Fig. 3 entscheidet der Restechounterdrücker 105 basierend auf diesem Schwellpegel, ob das Restsignal RES unterdrückt werden soll oder nicht. Die Unterdrückungsmenge (zum Beispiel Dämpfung oder Rauschlieferung) wird dadurch gesteuert und an den Verbindungszustand zu diesem Zeitpunkt angepaßt. Der unstetige Eindruck und nebensächliche Eindrücke werden vermieden.
Insbesondere wird auf Fig. 5 Bezug genommen. Eine Kombination aus dem Restpegel-Detektor 301, dem Empfangseingangssignalpegel-Detektor 303 und dem Vergleicher 302 vergleicht den Pegel des Restsignals RES mit dem Pegel des Empfangseingangssignals RIN. Wenn der Pegel des Empfangseingangssignals RIN viel höher (zum Beispiel 24 dB, in diesem Fall in dem unidirektionalen Verbindungszustand des Emp fangslautsprechers) ist, berechnet der erste Addierer 304 eine Summe aus dem oben genannten Schwellpegel und einem relativ großen Wert von zum Beispiel 18 dB, um einen Unterdrückungsmengen-Steuerungsschwellwert zu liefern. Dieser relativ große Schwellwert wird von dem Subtrahierer 306 mit dem Pegel des Restsignals RES verglichen und zählt den Unterdrückungszähler 307 zum Beispiel auf 40 hoch, um die Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung 310 dazu zu bringen, die Unterdrückungsmenge in Richtung eines großen Betrags (zum Beispiel um einen Schritt von 1 dB) zu verändern.
Wenn entweder der Vergleich des Pegels des Restsignals RES mit dem Pegel des Empfangseingangssignals RIN wenig Unterschied zeigt oder wenn der Pegel des Restsignals RES höher ist (in derartigen Fällen entweder in einem bidirektionalen Verbindungszustand oder in einem Ruhezustand) berechnet der zweite Addierer 305 eine Summe aus dem oben genannten Schwellpegel und einem relativ kleinen Wert von zum Beispiel bis zu 6 dB herunter, um einen Schwellwert zur Steuerung der Unterdrückungsmenge zu liefern. Der relativ kleine Schwellwert wird von dem Subtrahierer 306 mit dem Pegel des Restsignals RES verglichen und zählt den Unterdrückungszähler 307 runter, um die Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung 310 dazu zu bringen, die Unterdrückungsmenge in Richtung eines kleinen Betrags zu verändern. Es sollte jedoch beachtet werden, daß der Schwellwert THR im Ruhezustand, selbst wenn die Unterdrückungsmenge groß ist, nicht überschritten wird.
Der Restechopegelschätzer 106 in der Echokompensationsvorrichtung von Fig. 3 schätzt beständig auf die bisher beschriebene Weise den Restechopegel durch das von dem Echokompensator 13 gelieferte Restsignal RES, wenn die Echoschätzungsschaltung 131 das Echoschätzungssignal schätzt. Basierend auf einem geschätzten Wert des Restechopegels wird der Schwellsignalpegel THR geeignet für einen Zustand der Verbindungskanäle festgelegt. Durch Vergleichen des Schwellpegels des Schwellsignals THR mit dem Restsignal RES im unidirektionalen Verbindungszustand des Empfangslautsprechers, welcher durch den bidirektionalen Verbindungszustand-Detektor 14 erkannt wird, steuert der Restechounterdrücker 105 schrittweise (1 dB) die Unterdrückungsmenge, die auf das Restsignal RES angewendet werden sollte. Als Ergebnis werden von dieser Erfindung derartige Vorteile erreicht, daß für den unterbrechenden Schall empfindliches Kanalrauschen und das Hintergrundrauschen in verschiedenen Echowegen unterdrückt werden, und derart, daß es daher möglich ist, Verbindungen ohne diskontinuierliche oder nebensächliche Eindrücke zu realisieren, um die Sprachübertragungsqualität zu verbessern.

Claims

1. Echokompensationsvorrichtung, die aufweist:

einen Echokompensator (1), der auf ein Sendeeingangssignal (SIN) und ein Empfangseingangssignal (RIN) anspricht, um ein Restsignal (RES) zu erzeugen, in dem ein Echosignal kompensiert ist, wobei der Echokompensator (13) aufweist: eine Echoschätzungsschaltung (131), die auf das Empfangseingangssignal (RIN) und das Restsignal (RES) anspricht, um ein Echoschätzungssignal abzuschätzen, und einen Subtrahierer (132) zum Subtrahieren des Echoschätzungssignals von dem Sendeeingangssignal (SIN), um das Restsignal zu erzeugen;

einen Restechopegelschätzer (106), der auf das Restsignal (RES) anspricht, zum Abschätzen eines Restechopegels in dem Restsignal und zum Erzeugen eines Schwellsignals (THR) mit einem Schwellpegel gleich dem Restechopegel;

einen Restechounterdrücker (105), der auf das Empfangseingangssignal (RIN), das Restsignal (RES) und das Schwellsignal (THR) anspricht, zum Erzeugen eines Sendeausgangssignals (SOUT) mit einem Restecho, das ansprechend auf den Schwellpegel adaptiv unterdrückt ist; und

einen Verbindungszustand-Detektor (14), der auf das Sendeeingangssignal (SIN) und das Empfangseingangssignal (RIN) anspricht, zum Erzeugen eines Sperrsignals (INH), wenn das Empfangseingangssignal einen größeren Pegel als den des Sendeeingangssignals hat, wobei das Sperrsignal verhindert, daß die Echoschätzungsschaltung (131) das Echoschätzungssignal erzeugt, wobei der Restechopegelschätzer (106) den Schwellpegel ansprechend auf das Sperrsignal auf dem Restechopegel hält, der unmittelbar bevor das Sperrsignal erzeugt wird, geschätzt wird.

2. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Restechopegelschätzer (106) aufweist:

einen Restsignalpegel-Detektor (201) zum Erkennen eines Pegels des Restsignals (RES) als einen Restsignalpegel;

einen Pegelspeicher (202), in dem ein geschätzter Pegel des Restechos als ein gespeicherter Pegel gespeichert wird;

einen Schätzungsdifferenzberechner (203) zum Berechnen einer Schätzungspegeldifferenz gleich dem Restsignalpegel minus dem gespeicherten Pegel;

einen Schätzungszähler (204) mit einer Schätzungszählung, die durch die Schätzungspegeldifferenz in eine durch Schätzung veränderte Zählung verändert wird, wobei die durch Schätzung veränderte Zählung unverändert bleibt, wenn er mit dem Sperrsignal beliefert wird; und

eine Pegelveränderungseinrichtung (204') zum Verändern des gespeicherten Pegels in den Restechopegel durch die durch Schätzung veränderte Zählung.

3. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei:

der Schätzungszähler (204) hoch- bzw. herabgezählt wird, um die durch Schätzung veränderte Zählung zu haben, wenn die Schätzungspegeldifferenz jeweils positiv bzw. negativ ist;

die Pegelveränderungseinrichtung (204') den gespeicherten Pegel nach oben bzw. unten auf den Restechopegel verändert, wenn der Schätzungszähler hoch- bzw. herabgezählt wird.

4. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei:

der Schätzungszähler (204) schließlich hoch- und herabgezählt wird, um null und volle Zählungen zu haben;

die Pegelveränderungseinrichtung (204') den gespeicherten Pegel um 1 dB verändert, wenn der Schätzungszähler die Null- und die Vollzählungen hat.

5. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Restechounterdrücker (105) aufweist:

einen Empfangseingangssignalpegel-Detektor (303) zum Erkennen eines Pegels des Empfangseingangssignals (RIN) als einen Empfangseingangssignalpegel;

einen mit dem Restsignalpegel-Detektor (303) verbundenen Vergleicher (302) zum Vergleichen des Restsignalpegels mit dem Empfangseingangssignalpegel, um ein Vergleichen-Ausgangssignal zu erzeugen, das jeweils erste bzw. zweite Ergebnisse darstellt, wenn der Restsignalpegel nicht höher als der Empfangseingangssignalpegel ist bzw. wenn der Restsignalpegel höher als der Empfangseingangssignalpegel ist;

einen Wähler (300), der auf das Schwellsignal (THR) und das Vergleicher-Ausgangssignal anspricht, zum Auswählen eines der höheren und niedrigeren Pegel als einen ausgewählten Pegel, wenn das Vergleicher-Ausgangssignal die ersten und zweiten Ergebnisse darstellt, wobei der höhere Pegel gleich dem Schwellpegel plus einem ersten Pegel ist und der niedrigere Pegel gleich dem Schwellpegel plus einem zweiten Pegel ist, welcher niedriger als der erste Pegel ist;

eine Unterdrückungsmengen-Bestimmungseinheit (300'), die auf den Restsignalpegel und den ausgewählten Pegel anspricht, zum Bestimmen einer Unterdrückungsmenge abhängig von einer Unterdrückungspegeldifferenz gleich dem ausgewählten Pegel minus dem Restsignalpegel, um ein Unterdrückungssignal zu erzeugen, das die Unterdrückungsmenge anzeigt; und

eine Unterdrückungsschaltung (308), die auf das Restsignal (RES) und das Unterdrückungssignal anspricht, zum Unterdrücken des Restechos durch die Unterdrückungsmenge, um das Sendeausgangssignal (SOUT) zu erzeugen.

6. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Wähler (300) aufweist:

einen ersten Addierer (304) zum Berechnen des höheren Pegels durch eine Summe aus dem Schwellpegel und dem ersten Pegel;

einen zweiten Addierer (305) zum Berechnen des niedrigeren Pegels durch eine Summe aus dem Schwellpegel und dem zweiten Pegel;

einen Schalter (309), der auf den höheren und den niedrigeren Pegel anspricht und von dem Vergleicher-Ausgangssignal gesteuert wird, um den ausgewählten Pegel zu erzeugen, wenn das Vergleicher-Ausgangssignal die ersten und zweiten Ergebnisse darstellt.

7. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Unterdrückungsmengen-Bestimmungseinheit (300') aufweist:

einen Unterdrückungsdifferenzberechner (306) zum Berechnen der Unterdrückungspegeldifferenz durch Subtrahieren des Restsignalpegels von dem ausgewählten Pegel;

einen Unterdrückungszähler (307) zum Auf- und Abwärtszählen einer Unterdrückungszählung in eine durch Unterdrückung veränderte Zählung, wenn die Unterdrückungspegeldifferenz jeweils positiv oder negativ ist; und

eine Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung (310), die auf die durch Unterdrückung veränderte Zählung anspricht, um das Unterdrückungssignal zu erzeugen, wobei die Unterdrückungsmenge durch die durch Unterdrückung veränderte Zählung verändert wird.

8. Echokompensationsvorrichtung nach Anspruch 7, wobei:

der Unterdrückungszähler (307) die Unterdrückungszählung auf- und abwärts zählt, um null oder volle Unterdrückungszählungen zu haben;

die Unterdrückungsmengen-Bestimmungsschaltung (310) das Unterdrückungssignal erzeugt, wobei die Unterdrückungsmenge jedes Mal um 1 dB erhöht oder verringert wird, wenn der Unterdrückungszähler zu der vollen Unterdrückungszählung hochzählt oder zu der Null-Unterdrückungszählung herabzählt.