DE69631955T2

DE69631955T2 - Verfahren und schaltung zur adaptiven rauschunterdrückung und sendeempfänger

Info

Publication number: DE69631955T2
Application number: DE69631955T
Authority: DE
Inventors: Maiwald Paulo CASTELLO DA COSTA; Pieter Cornelis JANSE; Adrianus Patrick TIMMERMANS
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1995-12-15
Filing date: 1996-11-26
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2016-11-27
Also published as: EP0809900B1; EP0809900A2; WO1997023068A2; DE69631955D1; KR19980702171A; JPH11502324A; CN1183832A; WO1997023068A3; CN1135753C; US5740256A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine adaptive Rauschunterdrückungsanordnung zum Unterdrücken von Rauschanteilen in einem rauschgestörten Signal, wobei diese Schaltungsanordnung einen Primärsignaleingang für das rauschgestörte Signal, wenigstens einen Bezugssignaleingang, einen Signalausgang für ein rauschunterdrücktes Signal, und ein adaptives Rauschfilter umfasst, von dem ein Eingang über einen ersten Subtrahierer mit dem Bezugssignaleingang gekoppelt ist, und von dem ein Ausgang mit einem ersten Eingang eines zweiten Subtrahierers gekoppelt ist, wobei der Primärsignaleingang mit einem zweiten Eingang des zweiten Subtrahierers gekoppelt ist, und ein Ausgang des zweiten Subtrahierers mit dem Signalausgang gekoppelt ist und wobei diese Anordnung ein adaptives Übersprechfilter aufweist, von dem ein Eingang mit dem Signalausgang gekoppelt ist, und von dem ein Ausgang mit einem ersten Eingang des ersten Subtrahierers gekoppelt ist, wobei der Bezugssignaleingang mit einem zweiten Eingang des ersten Subtrahierers gekoppelt ist.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich weiterhin auf ein Rauschreduktionssystem und auf einen Transceiver. Ein derartiges System kann ein System zur Unterdrückung akustischer Rauschanteile sein, ein Freisprech-Kommunikationssystem, ein Multimediasystem, ein PA-System oder dergleichen.
Eine adaptive Rauschunterdrückungsanordnung dieser Art ist aus dem Artikel: "Performance Characteristics of a Hardware Implementation of the Cross-Talk Resistant Adaptive Noise Canceller", von G. Mirchandani u. a., in "Proceedings 1986 IEEE ICASSP" Tokyo, Seiten 93–96 bekannt. Eine derartige Anordnung kann zur Rauschunterdrückung beispielsweise in einem Konferenzsystem verwendet werden. Beschrieben wurde eine adaptive Rauschunterdrückungsanordnung, wobei zwei adaptive Filter in einer Rückkopplungsschleife verwendet werden, die mit Hilfe eines digitalen Signalprozessors implementiert worden ist. Ein Rauschfilter wirkt wie ein adaptiver Rauschschätzer zur Unterdrückung von Rauschanteilen in einem rauschgestörten Signal und ein Übersprechfilter ist vorgesehen zum Schätzen und Unterdrücken von sog. Übersprechstörungen, wobei vorausgesetzt wird, dass Rauschanteile, die mit einer Anzahl Mikrophone aufgenommen werden, korreliert werden. Ein erstes abgetastetes Signal, ein Primärsignal, das ein gewünschtes Signal, wie ein Sprachsignal, enthält, und ein Rauschsignal werden einem Subtrahierer zugeführt, der ein geschätztes Rauschsignal von dem Primärsignal subtrahiert um Rauschanteile zu unterdrücken. Ein zweites abgetastetes Signal, ein Bezugssignal, das ein Rauschsignal enthält, und durch Übersprecheffekte, auch ein Bruchteil des Sprachsignals, werden einem Subtrahierer zugeführt, der ein geschätztes Übersprechsignal von dem Bezugssignal subtrahiert, um das Übersprechsignal zu unterdrücken. Ein Ausgang des Übersprechsubtrahierers wird einem Eingang des Rauschschätzers zugeführt. Wegen dieser Übersprechunterdrückung schätzt der Rauschschätzer im Grunde nur Rauschanteile. Sollte ein Eingangssignal des Rauschschätzers Übersprechanteile enthalten, so würde dies dazu führen, dass das gewünschte Signal teilweise durch sich selbst unterdrückt wird und folglich zu einer wesentlichen Reduktion der Leistung der Rauschunterdrückungsanordnung führen würde. Wenn Übersprechanteile nicht einwandfrei unterdrückt werden, sorgen Restsprachsignale in dem Rauschschätzer für einen Echo-ähnlichen Effekt, oder im Allgemeinen für eine Sprachverzerrung. Dieser Echo-Effekt ist umso stärker, je länger Rauschfilter verwendet werden. In einem Büroraum würde ein typischer Rauschschätzer 2048 Abtastwerte bei 8 kHz verwenden, d. h. ein 0,25 s Fenster. Es hat sich herausgestellt, dass der adaptive Rauschunterdrücker die durch Übersprechen verursachte Störung nicht einwandfrei unterdrückt und weiterhin, dass dieses Problem stärker ist, wenn mehr als nur ein Bezugsmikrophon und ein adaptiver Rauschunterdrücker mit mehreren Bezugseingängen verwendet wird. In einem adaptiven Rauschunterdrücker mit mehreren Bezugseingängen gibt es mehrere Freiheitsgrade, d. h. Filter und Signale. Insbesondere führt dies bei relativ wenig Rauschquellen zu einer mehr vollständigen Unterdrückung des gewünschten Signals selber. Herkömmliche adaptive Rauschunterdrücker ohne einen Übersprechschätzer sind noch schlechter als der in dem genannten Artikel von Mirchandani beschriebene Unterdrücker. Bei solchen herkömmlichen adaptiven Unterdrückern ist in der Vorwärtsstrecke des Unterdrückers ein Verzögerungsteil vorgesehen. Dies ist zum Annähern eines nicht verwirklichbaren nicht kausalen Filters, was zu einer theoretisch optimalen Lösung führt. Wegen der gewählten rückgekoppelten Zwei-Filter-Struktur in dem genannten Artikel von Mirchandini kann aber eine derartige Vorwärtsverzögerung nicht in diese Zwei-Filter-Struktur eingeführt werden. Dies führt zu einer reduzierten Leistung der Rauschunterdrückung. Bei Fernrauschquellen könnte dies dazu führen, dass überhaupt keine Rauschunterdrückung stattfin det. Bei einer schlechten Rauschunterdrückung funktioniert die Rückkopplungsschleife bei dem bekannten rückgekoppelten Zwei-Filter-Teil nicht einwandfrei, so dass beim Vorhandensein von Übersprechen die wiedergegebene Sprache dennoch Echo-ähnliche Komponenten aufweist.
Es ist nun u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine adaptive Rauschuntedrückungsanordnung zu schaffen, die eine gute Übersprechschätzung und eine gute Rauschschätzung hat, insbesondere bei Systemen mit mehreren Fernrauschquellen.
Dazu weist die adaptive Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung das Kennzeichen auf, dass das adaptive Übersprechfilter einen Vorfilterteil aufweist zur Vorfilterung des Primärsignals und einen adaptiven Filterteil zum Bestimmen von Koeffizienten des Vorfilterteils, wobei ein Eingang des Vorfilterteils mit dem Primärsignaleingang gekoppelt ist und ein erster Eingang des adaptiven Filterteils mit dem Signalausgang gekoppelt ist, und dass die Anordnung einen ersten Verzögerungsteil und einen zweiten Verzögerungsteil aufweist, wobei der erste Verzögerungsteil zwischen dem Primärsignaleingang und dem zweiten Eingang des zweiten Subtrahierers gekoppelt ist und der Ausgang des zweiten Verzögerungsteils mit dem zweiten Eingang des adaptiven Filterteils gekoppelt ist, und der Eingang des zweiten Verzögerungsteils entweder zwischen dem Bezugssignaleingang und dem ersten Subtrahierer oder zwischen dem ersten Subtrahierer und dem adaptiven Rauschfilter verbunden ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass gewünschte Signalanteile an dem Signalausgang der Unterdrückungsanordnung und an dem Primärsignaleingang um nur die Verzögerung, verursacht durch den Verzögerungsteil, voneinander abweichen und dass die Filter- und die Adaptationsvorgänge des adaptiven Übersprechfilters unter Verwendung verschiedener Eingangssignale durchgeführt werden können. Die Filtervorgänge, wobei eine Vorfilterung des rauschgestörten Eingangssignals erforderlich ist, können durchgeführt werden wegen der Tatsache, dass abgesehen von der Verzögerung die gewünschten Eingangs- und Ausgangssignalanteile der Unterdrückungsanordnung dieselben sind. Weil das Eingangssignal nicht als Eingang für den adaptiven Filterteil benutzt werden kann, wird das Ausgangssignal der Unterdrückungsanordnung zu diesem Zweck benutzt. Wegen der gewählten Struktur kann in der Vorwärtsstrecke ein Verzögerungsteil benutzt werden. Wegen der Vorfilterung und der Verzögerung wird Übersprechen wenigstens im Wesentlichen oder sogar völlig unterdrückt. Obschon die Vorfilterung die Rausch anteile an dem Eingang des Rauschunterdrückers beeinflusst, ist dies überhaupt kein Problem. Der Rauschunterdrücker kann dennoch diese geänderten Rauschwerte unterdrücken.
Bei einer ersten Ausführungsform einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung ist ein Ausgang des zweiten Verzögerungsteils unmittelbar mit einem Eingang des adaptiven Filterteils gekoppelt und der adaptive Filterteil ist vorgesehen zum in nur einer Richtung Übertragen der bestimmten Koeffizienten zu dem Vorfilterteil. Dadurch brauchen keine Ausgangssignale das adaptiven Filterteils berechnet zu werden, und folglich ist weniger Rechenaufwand erforderlich.
Bei einer zweiten Ausführungsform einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung ist der Ausgang des zweiten Verzögerungsteils mit einem ersten Eingang eines dritten Subtrahierers verbunden, von dem ein zweiter Eingang mit einem Ausgang des adaptiven Filterteils verbunden ist, wobei ein Ausgang des dritten Subtrahierers mit dem Eingang des adaptiven Filterteils gekoppelt ist, und wobei der adaptive Filterteil vorgesehen ist zum bedingten Übertragen der bestimmten Koeffizienten zu dem Vorfilterteil. Obschon diese Ausführungsform, eine sog. Vordergrund/Hintergrundkonfiguration, etwas mehr Rechenaufwand erfordert, und zwar wegen einer größeren Komplexität als die erste Ausführungsform, arbeitet diese Ausführungsform gut für größere Verzögerungswerte, während die erste Ausführungsform für größere Verzögerungswerte unstabil werden kann.
Bei einer Ausführungsform der Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung umfasst die adaptive Rauschunterdrückungsanordnung mehr als nur einen Bezugssignaleingang und mehr als nur ein adaptives Rauschfilter, deren betreffende Eingänge mit den betreffenden Bezugssignaleingängen gekoppelt sind, und mehr als nur einen Addierer, deren betreffenden Eingänge mit den betreffenden Ausgängen der adaptiven Rauschfilter gekoppelt sind, und wobei ein Ausgang des adaptiven Filters mit dem Signalausgang gekoppelt ist, wobei die Rauschunterdrückungsanordnung eine Übersprechadaptive Filterstruktur für betreffende Bezugssignale hat, wie in den Ansprüchen 1, 2 oder 3 beansprucht. Eine derartige Mehrfachbezugseingangskonfiguration ist in der Praxis nützlich für Konferenzsysteme mit mehreren Fernrauschquellen. Denn bei einer Ausführungsform kann ein Cluster in geringem Abstand voneinander angeordneter Richtmikrophone in einer räumlichen Kreuzkonfiguration benutzt werden, und bei einer anderen Ausführungsform kann ein Cluster in geringem Abstand voneinander angeordneter Mikrophone in einer räumlich linearen Konfiguration benutzt werden. In dem letzteren Fall brauchen die Mikrophone nicht unbedingt Richtmikrophone zu sein und die Mikrophonsignale werden vorverarbeitet, wie beansprucht.
Bei Freisprech-Telephonanlagen in einem Kraftwagen beispielsweise, wo auch nicht korrelierte Rauschquellen vorhanden sind, kann die adaptive Rauschunterdrückungsanordnung eine Reihenanordnung aus einer Zelinski-Rauschunterdrückungsanordnung oder einer Zelinski-Spektralsubtahierrauschunterdrückungsanordnung und einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung, wie in den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, sein. Die Zelinski-Spektralsubtahierrauschunterdrückungsanordnung ist insbesondere nützlich zum Unterdrücken nicht korrelierter Rauschanteile.
Bei einer Ausführungsform des Rauschunterdrückungssystems nach der vorliegenden Erfindung hat das adaptive Rauschfilter eine wesentlich größere Länge als das adaptive Übersprechfilter. Dadurch wird das System zur Verwendung mit dem Cluster in einem geringen Abstand voneinander vorgesehener Mikrophone in einem Konferenzsystem vorgesehen, wobei von einem Sprecher nahe bei den Mikrophonen verursachte Übersprechkomponenten ein relativ kurzes Filter erfordern. Bei derartigen Systemen ist auf vorteilhafte Weise das Mikrophon für das primäre Signal unmittelbar auf den Sprecher gerichtet, während die Mikrophone für die Bezugssignale auf die in einem Abstand von dem Sprecher befindlichen Zuhörer gerichtet sind.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im vorliegenden Fall näher beschrieben. Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung,
2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung,
3 ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung,
4 Hintergrund Frequenzdomäne adaptive Rauschfilter,
5 Vordergrund Zeitdomäne programmierbare Rauschfilter,
6 ein Blockschaltbild einer Reihenschaltung aus einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung nach der vorliegenden Erfindung und einer Zelinski-Spektralsubtraktionsrauschunterdrückungsanordnung,
7 eine Ausführungsform eines Rauschunterdrückungssystems nach der vorliegenden Erfindung,
8 einen Transceiver mit einem Rauschunterdrückungssystem nach der vorliegenden Erfindung,
9 eine erste Mikrophonkonfiguration,
10 eine zweite Mikrophonkonfiguration.
In den Figuren sind für entsprechende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet worden.
1 zeigt ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung 1 nach der vorliegenden Erfindung mit einem Primärsignaleingang 2 für ein rauschgestörtes analoges Signal zz₀, einem Bezugssignaleingang 3 für ein analoges Bezugssignal zz_i, und einem Signalausgang 4 für ein rauschunterdrücktes analoges Signal ss₀. Die Rauschunterdrückungsanordnung 1 umfasst ein adaptives Rauschfilter 5, von dem ein Eingang 6 über einen ersten Subtrahierer 7 mit dem Bezugssignaleingang 3 gekoppelt ist und von dem ein Ausgang 8 mit dem ersten Eingang 9 eines zweiten Subtrahierers 10 gekoppelt ist. Der Primärsignaleingang 2 ist mit einem zweiten Eingang 11 des zweiten Subtrahierers 10 gekoppelt. Ein Ausgang 12 des zweiten Subtrahierers 10 ist mit dem Signalausgang 4 gekoppelt. Die Rauschunterdrückungsanordnung 1 umfasst weiterhin ein adaptives Übersprechfilter 13, von dem ein Eingang 14 mit dem Signalausgang 4 gekoppelt ist und von dem ein Ausgang 15 mit einem ersten Eingang 16 des ersten Subtrahierers 7 gekoppelt ist. Der Bezugssignaleingang 3 ist mit einem zweiten Eingang 17 des ersten Subtrahierers 7 gekoppelt. Das rauschgestörte analoge Signal zz₀ wird mit Hilfe eines Analog-Digitalwandlers 18 abgetastet zum Erhalten eines rauschgestörten digitalen Signals z₀, und das analoge Bezugssignal zz_i wird mit Hilfe eines Analog-Digitalwandlers 19 abgetastet zum Erhalten eines digitalen Bezugssignals z_i. Das rauschunterdrückte analoge Signal ss₀ wird mit Hilfe eines Digital-Analogwandlers 20 aus einem rauschunterdrückten digitalen Signal s₀ erhalten. Das rauschgestörte Signal zz₀ kann ein Sprachsignal in einem Konferenzsystem sein, oder ein Telephonsignal in einem Kraftwagen, oder dergleichen, gestört durch Rauschanteile von Nah- und Fernrauschquellen (nicht dargestellt), aufgefangen von einem Mikrophon 21. Das analoge Bezugssignal zz_i kann ein Rauschsignal von den Nah- oder den Fernrauschquellen sein, aufgefangen von einem Mikrophon 22. Das Rauschen an den Eingängen 2 und 3 können korrelierte oder nicht korrelier te Rauschwerte sein. Die adaptive Rauschunterdrückungsanordnung unterdrückt korreliertes Rauschen, während nicht korreliertes Rauschen mit anderen nachher noch zu beschreibenden Mitteln unterdrückt wird. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug gibt es korreliertes und nicht korreliertes Rauschen. In der betreffenden Ausführungsform liegen alle Filtervorgänge und andere Vorgänge in dem digitalen Bereich und die Rauschunterdrückungsanordnung ist in einem digitalen Signalprozessor untergebracht, der mit einem Prozessor, einem RAM- und ROM-Speicher versehen und auf geeignete Art und Weise programmiert ist. Nachstehend wird vorausgesetzt, dass alle Signale digital sind, und der Bequemlichkeit halber wird, wenn Signale bezeichnet werden, auf die Hinzufügung "digital" verzichtet. Nach der vorliegenden Erfindung umfasst das adaptive Übersprechfilter 13 einen Vorfilterteil 23 zur Vorfilterung des Primärsignals z₀, und einen adaptiven Filterteil 24 zum Bestimmen von Koeffizienten des Vorfilterteils 23. Ein Eingang 25 des Vorfilterteils ist mit dem Primärsignaleingang 2 und ein Eingang 26 ist mit dem Signalausgang 4 gekoppelt. Die Rauschunterdrückungsanordnung 1 umfasst weiterhin einen ersten Verzögerungsteil 27, der zwischen dem Primärsignaleingang 2 und dem zweiten Eingang 11 des zweiten Subtrahierers 10 vorgesehen ist, und einen zweiten Verzögerungsteil 28, der zwischen dem Eingang 6 das adaptiven Rauschfilters 5 und dem adaptiven Übersprechfilter 13 vorgesehen ist, wobei ein Ausgang 29 des zweiten Verzögerungsteils 28 unmittelbar mit einem Eingang 30 das adaptiven Filterteils 24 gekoppelt ist. Die Verzögerungsteile 27 und 28 sind vorgesehen zum Verzögern der Eingangssignale um Δ-Abtastwerte. Das adaptive Rauschfilter 5 ist durch die Koeffizienten W₁ bezeichnet, der Vorfilterteil 23 durch die Koeffizienten W_s,1 und der adaptive Filterteil 24 durch die Koeffizienten W_ab,i. Weiterhin sind in 1 dargestellt: eine Schätzung y_s,i des gewünschten Signals an dem Ausgang 15 des Vorfilters 23, ein Ausgangssignal y_ab,1 an einem Ausgang 31 des adaptiven Filterteils 24, und ein betreffendes Eingangssignal x_i und ein Ausgangssignal y des adaptiven Rauschfilters 5. In der ersten Ausführungsform ist der adaptive Filterteil 24 zur unbedingten Übertragung der bestimmten Koeffizienten zu dem Vorfilterteil 13 vorgesehen. Dies ist weil das Fehlersignal von W_ab,i unter Verwendung der Koeffizienten von W_s,i berechnet wird. In der ersten Ausführungsform wird das Ausgangssignal y_ab,i nicht berechnet, so dass die rechnerische Komplexität reduziert wird. In der Zeitdomäne werden die Signale durch ihren aktuellen eingeklammerten Abtastwert k angegeben. Wegen der Verwendung des Vorfilterteils 23 können die Verzögerungsteile 27 und 28 in die kreuzgekoppelte adaptive Rauschunterdrü ckungsanordnung 1 eingeführt werden. Dadurch wird das Ausgangssignal s₀[k] verfügbar mit einer Verzögerung um Δ Abtastwerte. Das verzögerte Ausgangssignal s₀[k] wird benutzt zum Erzeugen der Schätzung y_s,i[k] des erwünschten Signals. Mit der Verzögerung Δ kann das Rauschfilter 5 einer nicht kausalen Stoßantwort annähern. Um dem Übersprechfilter 13 keine Begrenzungen in Bezug auf mögliche Stoßantworten aufzuerlegen, wird die Verzögerung Δ von dem Bereich der Stoßantworten entkoppelt, denen das Übersprechfilter 13 annähern kann. Dies geschieht dadurch, dass das Übersprechfilter 13 in die Teile 23 und 24 aufgeteilt wird, die mit verschiedenen Eingangssignalen, den Signalen z₀ bzw. s₀ arbeiten. Dadurch wird das Filter des erwünschten Signals ein adaptives Vorfilter, und die Adaptation erfolgt unter Verwendung einer Schätzung des gewünschten Signals, und zwar so, das in dem stationären Zustand ein sauberes Signal ist, und zwar wegen der Tatsache, dass Rauschkomponenten bereits unterdrückt worden sind. Dadurch wird vermieden, dass die gewünschten Signalfilter Rauschkomponenten zusammen mit Übersprechkomponenten unterdrücken.
2 zeigt ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform der adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung 1 nach der vorliegenden Erfindung. Im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform ist bei der zweiten Ausführungsform die Anpassungsgeschwindigkeit der gewünschten Filter unabhängig von der Verzögerung Δ. Dadurch ist im Gegensatz zu der ersten Ausführungsform die zweite Ausführungsform ebenfalls stabil für größere Werte von Δ. Die zweite Ausführungsform ist folglich mehr geeignet für Situationen, in denen nicht stationäre Reaktionen auftreten und für lange Rauschfilter, beispielsweise für akustische Rauschunterdrückung. Um die Anpassungsgeschwindigkeit der gewünschten Filter unabhängig von der Verzögerung Δ zu machen, ist der Ausgang 29 des zweiten Verzögerungsteils 28 mit einem ersten Eingang 32 eines dritten Subtrahierers 33 gekoppelt, von dem ein zweiter Eingang 34 mit dem Ausgang 31 des adaptiven Filterteils 24 gekoppelt ist. Ein Ausgang 35 des dritten Subtrahierers 33 ist mit dem Eingang 30 das adaptiven Filterteils 24 gekoppelt. Der adaptive Filterteil 24 ist vorgesehen zur bedingten Übertragung von bestimmten Koeffizienten zu dem Vorfilterteil 23. Dadurch werden der adaptive Filterteil 24 und das Vorfilter 23 einzelne Filter, wobei das adaptive Filter ein Hintergrundfilter ist und wobei das Vorfilter ein Vordergrundfilter ist.
3 zeigt ein Blockschaltbild einer dritten Ausführungsform der adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung 1 nach der vorliegenden Erfindung. Dargestellt ist eine Vielfach-Bezugseingangskonfiguration mit vorgefilterter adaptiver Rauschunterdrückung nach der zweiten Ausführungsform, beschrieben für einen Einfach-Bezugseingang. Eine derartige Konfiguration ist insbesondere nützlich für akustische Rauschunterdrückung in einem typischen Büroraum oder dergleichen, wobei das gewünschte Signal ein Sprachsignal ist. Statt des Signalindexes 1 sind die Signale in den betreffenden Unterdrückungszweigen mit den Indizen 1, 2, ..., n, angegeben, wobei n eine ganze Zahl ist. Bei einer Ausführungsform mit vier in einem geringen Abstand voneinander vorgesehenen Mikrophonen ist n = 3. In dem Zweig –1 sind für die jeweiligen Blöcke dieselben Nummern verwendet, aber die Signale sind, Informationsträger dem Bezugszeichen –1 angegeben, usw. Für Bezugswert –2 sind ähnliche Blöcke und Signale dargestellt wie für Bezugswert –1, und zwar die Signale x₂, y_s,2, y_ab,2, und z₂, und ein Mikrophon 40, ein Analog-Digitalwandler 41, ein adaptives Übersprechfilter 42 mit einem Vorfilterteil 43 und einem adaptiven Filterteil 44, ein Verzögerungsteil 45, ein Subtrahierer 46, ein Subtrahierer 48, und ein adaptives Rauschfilter 49. Für den Bezugswert –n, beispielsweise n = 3, sind ähnliche Blöcke und Signale wie für den Bezugswert –1 angegeben, und zwar die Signale x_n, y_s,n, y_ab,n, und z₀, und ein Mikrophon 50, ein Analog-Digitalwandler 51, ein adaptives Übersprechfilter 52 mit einem Vorfilterteil 53 und einem adaptiven Filterteil 54, ein Verzögerungsteil 55, ein Subtrahierer 56, ein Subtrahierer 58, und ein adaptives Rauschfilter 59. Betreffende Ausgangssignale y₁, y₂, und y_n werden mit Hilfe eines Addierers 60 addiert zum Bilden des Signals y. In einer Applikation als akustische Rauschunterdrückung in einem typischen Büroraum mit Fernrauschquellen sind die adaptiven Rauschfilter 5, 49 und 59 erforderlich zum Decken eines Zeitfensters, das ein wesentlicher Bruchteil einer Nachhallzeit eines derartigen Raums ist, wobei die Nachhallzeit als ein nachklingendes Schallfeld bis Abfall um 60 dB beispielsweise definiert wird. Es hat sich herausgestellt, dass für einen Raum mit einer Nachhallzeit von 0,5 s und bei einer Abtastrate von 9 kHz adaptive Filter mit 1024 Abgriffen etwa 15 dB Rauschunterdrückung erreichen. Bei einer Ausführungsform sind die adaptiven Rauschfilter als Frequenzdomäne adaptive Filter in einer Vordergrund- Hintergrundkonfiguration implementiert, wie beschrieben. Bei einer akustischen Rauschunterdrückung sind die Übersprechfilter 13, 42 und 52 viel kürzer. Dies ist weil die Übersprechkomponenten von einem Sprecher erzeugt werden, der in geringem Abstand von den in geringem Abstand voneinander vorgesehenen Mikrophonen steht. Bei einer Ausführungsform sind die Übersprechfilter 13, 42 und 52 als genormte LMS-Adaptivfilter (Least-Mean-Square) (mittlerer quadratischer Fehler) ausgebildet sind.
Für akustische Rauschunterdrückung werden in den 4 und 5 die Filter in der Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, nachstehend beschrieben, wobei die adaptiven Rauschfilter 5, 49 und 59 die gleichen sind, ebenso wie die adaptiven Übersprechfilter 13, 42 und 52. Bei der gegebenen Ausführungsform, n = 3. Die drei Rauschfilter 5, 49 und 59 sind lange Filter, die Rauschanteile in der adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung 1 unterdrücken und Hintergrund-Frequenzdomäne-Filter 200, 201 und 202, wie in 4 dargestellt, und Vordergrund-Zeitdomäne-Filter 220, 221 und 222, wie in 5 dargestellt, haben, wobei die Filter 200 und 220 das Filter W₁ bilden, die Filter 201 und 221 das Filter W₂ bilden und die Filter 201 und 222 das Filter W₃ bilden. Die Vordergrund-Übersprechfilter W_s,1, W_s,2 und W_s,3 haben dieselbe Struktur wie die Vordergrund-Rauschfilter, aber sind kürzer und sind nicht detailliert dargestellt. Die adaptiven Hintergrund-Übersprechfilter W_sb,1, W_sb,2 und W_sb,3 sind in Form einer LMS-Aktualisierungsformel zum Aktualisieren der Vordergrund-Übersprechfilter beschrieben. Der digitale Signalprozessor ist auf geeignete Weise programmiert zum Implementieren einer derartigen LMS-Formel und zum Implementieren der Aktualisierung. Frequenzdomänen-Koeffizienten sind durch Majuskel und Zeitdomänen-Koeffizienten sind durch Minuskel angegeben.
4 zeigt die adaptiven Hintergrund-Frequenzdomänen-Rauschfilter 200, 201 und 202. Die Hintergrundfilter sind adaptive Frequenzdomänen-Filter mit N Abgriffen, wobei jedes Filter an Blöcken von L Abtastwerten arbeitet, wobei N und L ganze Zahlen sind. Bei einer Ausführungsform ist die adaptive Frequenzdomänen-Filterlänge N = 2048 und die Blocklänge L = 2048. Alle L Abtastwerte werden die jüngsten Abtastwerte der Eingangssignale x₁[k], x₂[k] und x₃[k] mit Hilfe der diskreten Fourier-Transformation FFT₁, FFT₂ und FFT₃ zu der Frequenzdomäne transformiert. Ein Frequenzdomänen-Ausgangssignal Y_b[m] wird berechnet, und zwar unter Verwendung komplexer Hintergrundfilterkoeffizienten W_b,1, W_b,2 und W_b,3: Yb|1|[m] = ΣiWb,i[1][m]·Xi[1][m] (1)wobei I und ein Index m ganze Zahlen sind, wobei i = 1, 2 und 3 und der Index b Hintergrundfilterung angeben. Dargestellt sind FFT-Blöcke 203, 204 und 205, deren Ausgangssignale gewichtet werden. Die betreffenden gewichteten Ausgangssignale werden mit den Addierern 206, 207 bzw. 208 addiert. Ein Ausgangsregister 209 enthält das Ausgangssignal Y_b[m]. Weiterhin sind Koeffizientenregister 210, 211 und 212 dargestellt. Das Frequenzdomänenausgsgangssignal Y_b[1][m] wird unter Verwendung einer diskreten inversen Fourier-Transformation zu der Zeitdomäne zurück transformiert zum Erzeugen von L Abtastwerten an einem Ausgang des Addierers 60, wobei in einem Ausgangssignal y_bf[k] die ersten N Abtastwerte auf der linken Seite weggeworfen werden. Ein Restsignal r_b[k] wird durch den digitalen Signalprozessor gebildet, r_b[k] = x₀[k – Δ] – y_bf[k] gepolstert mit Nullen auf der linken Seite um einen Block mit N + L Abtastwerten zu erhalten. Das gepolsterte Restsignal r_b[k] wird zu der Frequenzdomäne transforamiert zum Erzeugen eines Rest-Frequenzdomänensignals R_b[m], das zum Aktualisieren der komplexen Hintergrundfilterkoeffizienten W_b,i entsprechend einem komplexen LMS-Algorithmus verwendet wird: Wb,i[1][m + 1] = Wb,i[1][m] + 2μ[1][m]Rb[1][m](Xi[1][m])* (2)wobei * einen komplexen Konjugationsvorgang angibt, und wobei μ eine Aktualisierungskonstante ist. Die komplexen Hintergrundfilterkoeffizienten W_b,1 sind inverse Fouriertransformierte zu der Zeitdomäne und gekürzt zu einer Zeitdomäne-programmierten Filterlänge von N_p Abtastwerten. Die auf diese Weise erhaltenen N_p Abtastwerte werden in die Vordergrundfilter W₁, W₂ und W₃ kopiert. Bei einer Ausführungsform ist N_p = N. Es wird keine Anpassung durchgeführt, wenn ein gewünschtes Signal, wie ein Sprachsignal vorhanden ist. Eine derartige Bedingung kann aus der Ausgangsleistung detektiert werden. Es werden Koeffizienten übertragen, wenn die Hintergrundausgangsleistung kleiner ist als die Vordergrundausgangsleistung der Filter. Dies ist eine Bedingung, wobei. die Hintergrundfilterkoeffizienten zu einer besseren Rauschunterdrückung führen.
5 zeigt die programmierbaren Vordergrund-Zeitdomänen-Rauschfilter 220, 221 und 222, wobei es sich um Filter mit N_p Abgriffen handelt, wobei N_p eine ganze Zahl ist. Es sind identische Verzögerungsblöcke T dargestellt. Die Eingamgssignale x₁, x₂ und x₃ werden mit den dargestellten Gewichtungsfaktoren w₁[0], w₂[0] bzw. w₃[0] gewichtet und mit verzögerten Versionen der Eingangssignale in den betreffenden Addierern 223, 224 und 225, den Addierern 226, 227, und 228 und den Addierern 229, 230 und 231 addiert. Das Ausgangssignal y[k] ist ein Ausgangssignal eines Addierers 232, der die Signale y₁[k], y₂[k] und y₃[k] addiert.
Die drei Übersprechfilter 13, 42 und 52 umfassen die kurzen Vorfilter 23, 43 und 53 und die adaptiven Filterteile 24, 44 und 54, wobei die Vorfilter das Übersprechen in dem vorgefilterten adaptiven Rauschunterdrücker 1 unterdrücken, wenn angewandt auf die akustische Rauschunterdrückung. Die Vorfilterkoeffizienten werden unter der Bedingung, dass keine Sprache vorhanden ist, aktualisiert. Die Vorfilter 23, 43 und 53 erzeugen Übersprechschätzungen y_s,i[k] aus dem primären Eingangssignal z₀[k], und zwar unter Verwendung von Filtern mit N_p,s Abgriffen mit einer ähnlichen Struktur wie die Vordergrundrauschfilter 220, 221 und 221 nach dem Zeitdomänenfiltervorgang: ys,t[k] = Σnws,i[n][k]zs[k – 1] (3)wobei i = 1, 2 und 3 ist und n = 0, 1, 2, ..., N_p,s – 1 ist. Bei einer Ausführunngsform ist N_p,s = 64.
Die Filter mit N_p,s Abgriffen sind nicht detailliert dargestellt.
Die Schätzungen y_s,i[k] werden von den Bezugseingangssignalen z₁[k] subtrahiert zum Erzeugen der Signale x_i[k]: xi[k] = zi[k] – ys,i[k] (4)
Hierdurch erscheint das Rauschschätzungssignal y[k] an dem Ausgang des Addierers 60 entsprechend y[k] = Σ₁y_i[k] und: y1[k] = Σnw1[n][k]xi[k – 1] (5)n = 0, 1, ..., N_p – 1. In einer Ausführungsform ist N_p = N. Das Filter ist unter Verwendung der in 5 beschriebenen Struktur implementiert worden. Die Schätzung y[k] wird von dem verzögerten Primäreingang z₀[k – Δ] subtrahiert zum Erzeugen des Ausgangssignals s₀[k] = z₀[k – Δ] – y[k].
Die adaptiven Hintergrundfilterteile 24, 44 und 54 W_sb,1 sind vorgesehen zum Dekorrelieren der betreffenden Fehlersignale ε₁, ε₂ und ε₃ an den Ausgängen der Subtrahierer 33, 48 und 58, berechnet aus den verzögerten Eingangssignalen z_i[k – Δ] und die betreffenden Ausgangssignale y_sb,i[k] der adaptiven Filterteile 23, 44 und 54, aus deren gemeinsamem Eingangssignal s₀[k]. Die Hintergrundausgangssignale y_sb,i[k] sind: ysb,i[k] = Σnwsb,i[n][k]xs[k – n] (6)n = 0, 1, 2, ..., N_p,s – 1. Die Hintergrundfehlersignale r_sb,i[k] sind: rsb,i = zi[k – Δ] – ysb,i[k] (7)
Die adaptiven Filterteile 24, 44 und 54 werden mit Hilfe einer LMS-Aktualisierung aktualisiert: wsb,i[n][k] = wsb,i[n][k – 1] + 2μs[k]rsb,i[k]xsb[k – n] (8)
Die obenstehende LMS-Aktualisierung ist auf geeignete Art und Weise normalisiert um die Anpassungsgeschwindigkeit unabhängig von dem Pegel des gewünschten Signals zu machen, wobei die Aktualisierungskonstante μ_s eine Funktion einer gewünschten Signalleistungsschätzung und der Filterlänge N_p,s ist, wobei die Leistungsschätzung durch eine Filterung erster Ordnung des verzögerten primären Eingangssignals z₀[k – Δ] bestimmt wird. Eine bedingte Übertragung der Filterkoeffizienten von den Hintergrundfiltern 24, 44 und 54 zu den Vordergrundvorfiltern 23, 43 und 53 erfolgt entsprechend einer Übertragungsvariablen t_s[k].
Wenn t_s[k] = 1 ist: erfolgt eine Hintergrund-zu-Vordergrundaktualisierung: Ws,i[n][k + 1] = wsb,i[n][k] (9)
Wenn t_s[k] = 0 ist: erfolgt eine Vordergrundaktualisierung: Ws,i[n][k + 1] = ws,i[n][k] (10)
Mit einer Filterlänge N_p,s = 64 wurde bei einer bekannten Rauschunterdrückung eine um 8–10 dB bessere Übersprechunterdrückung gefunden.
6 zeigt ein Blockschaltbild einer Reihenschaltungskombination aus einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung 1 nach der vorliegenden Erfindung und einer Zelinski-Spektralsubtraktionsrauschreduktionsanordnung 70. Eine derartige kombinierte Rauschunterdrückungskonfiguration ist insbesondere nützlich für Freisprech-Telephonapplikationen in Kraftwagen, weil korrelierte und nicht korrelierte Rauschanteile im Wesentlichen unterdrückt werden. In 6 sind weitere adaptive Rauschunterdrückungsanordnungen 71 und 72 mit einer ähnlichen Konfiguration wie die in 3 dargestellte Ausführungsform dargestellt. Die Rauschunterdrückungsanordnung 71 hat vier Mikrophone 73, 74, 75 und 76 und die Rauschunterdrückungsanordnung 72 hat vier Mikrophone 77, 78, 79 und 80 Die Zelinski-Spektralsubtraktionsrauschreduktionsanordnung hat auf vorteilhafte Weise eine Struktur, wie in der PCT-Patentanmeldung WO 95/16259 beschrieben, wobei der Inhalt derselben durch Bezeichnung als hierin aufgenommen betrachtet wird. In der in 6 dargestellten Konfiguration kann in den Anordnungen 1, 71 und 72 auf einen Digital-Analogwandler 20 verzichtet werden, wobei die Zelinski-Spektralsubtraktionsanordnung 20 in der digitalen Domäne implementiert ist. Die Anordnung 20, wie diese in der PCT Patentanmeldung WO 95/16259 beschrieben worden ist, umfasst Verzögerungsausgleichsmittel 90 mit einstellbaren Verzögerungsausgleichsteilen 91, 92 und 93 zur Zeitausrichtung von Ausgangssignalen der Anordnungen 1, 71 und 72. Zeit-ausge richtete Signale werden einem Addierer 94 zugeführt, der mit einem adaptiven Wiener-Filter 95 gekoppelt ist. Ein Wiener-Filteraktualisierungsblock 96 wird benutzt zum Anwenden eines modifizierten Zelinski-Aktualisierungsalgorithmus, wie in der genannten WO 95/16259 beschrieben. In WO 95/16259 wird eine spektrale Subtraktion an einem kombinierten Kreuzspektrum von Kreuzspektren für jedes Eingangssignal durchgeführt. Danach werden auf Sprachsegment-Basis Filterkoeffizienten für das Wiener-Filter 95 aus einem kombinierten Auto-Leistungsspektrum und dem kombinierten Kreuzleistungsspektrum ermittelt. Die spektrale Subtraktion erfolgt an einem unteren Teil des Frequenzgebietes, wo es korrelierte Rauschanteile vorhanden sind.
7 zeigt eine Ausführungsform eines Rauschreduktionssystems 99 nach der vorliegenden Erfindung mit einer Mikrophonanordnung 100 mit den Mikrophonen 21, 23, ..., 50. Die Rauschunterdrückungsanordnung 1 umfasst einen Microcontroller 101 mit einer Eingangsschnittstelle 102 zum Eingeben der Ausgangssignale z₀, z₁, ..., z_n aus den Analog-Digitalwandlern 18, 19, ..., 51, mit einer Ausgangsschnittstelle 103 zum Ausliefern eines digitalen Signals s_out zu dem Digital-Analogwandler 20, einem RAM-Speicher 104 und einem ROM-Speicher 105. Wenigstens ein digitaler Signalprozessor 106 ist mit dem Microcontroller 101 gekoppelt, aber die Signalverarbeitungslast kann von weiteren digitalen Signalprozessoren 107 und 108 geteilt werden. Der Microcontroller 101 ist auf geeignete Art und Weise programmiert zur Steuerung von analog-zu-digitalen Eingangs/Ausgangsvorgängen und umgekehrt, und zur Steuerung der digitalen Signalprozessoren 106, 107 und 108. Bei dieser Ausführungsform ist die Rauschreduktion implementiert worden, wie in 6 beschrieben, wobei die digitalen Signalprozessoren 106, 107 und 108 die Rechenlast zum Durchführen der adaptiven Rauschunterdrückung und der Zelinski-Spektralsubtraktionsrauschunterdrückung nach der vorliegenden Erfindung sich teilen. Der Digital-Analogwandler 20 verwandelt das digitale Ausgangssignal s_out mit reduziertem korreliertem und reduziertem nicht korreliertem Rauschen. Ein derartiges Rauschreduktionssystem 99 kann beispielsweise für Freisprech-Telephonie angewandt werden.
8 zeigt einen Transceiver 110 mit einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung 1 nach der vorliegenden Erfindung. Der Transceiver kann ein schnurloser Telephonie-Transceiver, ein zellularer Autotelephon oder dergleichen sein. Der Transceiver 110 ist mit der Mikrophonanordnung 100 und mit einer Sende-/Empfangsantenne 111 gekoppelt. Der Transceiver 110 umfasst weiterhin einen Basisbandprozessor 112, der mit dem Rauschreduktionssystem 99 gekoppelt ist, und weiterhin einen Modulator 113 zum Modulieren eines Basisband-verarbeiteten Signals. An der Ausgangsseite ist der Modulator 113 mit einer Mischstufe 114 gekoppelt. Die Mischstufe ist mit einem Eingang mit einem Ortsoszillator 115 und mit einem Ausgang mit einem HF-Leistungsverstärker 116 gekoppelt, der über ein Sende-Frontend mit einem Duplexer 117 gekoppelt ist. Der Duplexer 118 ist weiterhin mit einem Empfangs-Frontend 119 gekoppelt. Weitere Transceiverschaltungen sind nicht detailliert dargestellt. Der Transceiver 110 kann ein DECT (Digital European Cordless Telecommunications) Transceiver, ein GSM (Global System for Mobile Communications) Transceiver oder jeder andere geeignete Transceiver sein. Das Rauschreduktionssystem 99 kann auch ein einzelnes System sein, das zwischen der Mikrophonanordnung 100 und einem Mikrophoneingang eines herkömmlichen Transceivers vorgesehen sein kann.
9 zeigt eine erste Mikrophonkonfiguration der Mikrophonanordnung 100. Bei dieser Ausführungsform ist die Anordnung eine räumlich lineare Konfiguration und die Mikrophone 21, 22, 40 und 50 sind nicht unbedingt Richtmikrophone. Die Mikrophone liegen fluchtend und zeigen auf einen (nicht dargestellten) Sprecher, wobei ein Pfeil AR eine Richtung weg von dem Sprechen angibt. Die Mikrophonanordnung 100 umfasst eine Kaskadenschaltung des Mikrophons 21, des Analog-Digitalwandlers 18, einer einstellbaren Verzögerungsschaltung 240 und eines Addierers 244 für das primäre Signal z₀ und betreffende Kaskadenschaltungen der Mikrophone 22, 40 und 50, der Analog-Digitalwandler 19, 41 und 51, der einstellbaren Verzögerungsschaltungen 241, 242 und 243, und der Subtrahierer 245, 246 und 247 für die betreffenden Bezugssignale z₁, z₂ und z₃. Die Ausgänge der einstellbaren Verzögerungsschaltungen 240, 241, 242 und 243 werden in dem Addierer 244 addiert. Der Subtrahierer 245 subtrahiert ein Ausgangssignal der einstellbaren Verzögerungsschaltung 240 von dem Ausgangssignal der einstellbaren Verzögerungsschaltung 241, der Subtrahierer 246 subtrahiert das Ausgangssignal der einstellbaren Verzögerungsschaltung 241 von einem Ausgangssignal der einstellbaren Verzögerungsschaltung 242 und der Subtrahierer 247 subtrahiert das Ausgangssignal der einstellbaren Verzögerungsschaltung 242 von einem Ausgangssignal der einstellbaren Verzögerungsschaltung 243. Die einstellbaren Verzögerungsschaltungen 240, 241, 242 und 243 werden derart eingestellt, dass an den Ausgängen die abgetasteten Mikrophonsignale phasenausgerichtet sind.
10 zeigt eine zweite Mikrophonkonfiguration der Mikrophonanordnung 100. Bei dieser Ausführungsform sind die Mikrophone 21, 22, 40 und 50 Richtmikrophone und die Anordnung ist eine räumliche Kreuzkonfiguration, wobei das Mikrophon 21 dem Sprecher zugewandt ist.

Claims

Adaptive Rauschunterdrückungsanordnung (1) zum Unterdrücken von Rauschanteilen in einem rauschgestörten Signal (zz0), wobei diese Anordnung einen Primärsignaleingang (2) aufweist für das rauschgestörte Signal, wenigstens einen Bezugssignaleingang (3), einen Signalausgang (4) für ein rauschunterdrücktes Signal (ss0), und ein adaptives Rauschfilter (5), von dem ein Eingang (6) über einen ersten Subtrahierer (7) mit dem Bezugssignaleingang gekoppelt ist, und von dem ein Ausgang (8) mit einem ersten Eingang (9) eines zweiten Subtrahierers (10) gekoppelt ist, wobei der Primärsignaleingang (2) mit einem zweiten Eingang (11) des zweiten Subtrahierers (10) gekoppelt ist, und ein Ausgang (12) des zweiten Subtrahierers (10) mit dem Signalausgang (4) gekoppelt ist und wobei diese Anordnung ein adaptives Übersprechfilter (13) aufweist, von dem ein Eingang (14) mit dem Signalausgang (4) gekoppelt ist, und von dem ein Ausgang (15) mit einem ersten Eingang (16) des ersten Subtrahierers (7) gekoppelt ist, wobei der Bezugssignaleingang (3) mit einem zweiten Eingang (17) des ersten Subtrahierers (7) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das adaptive Übersprechfilter (13) einen Vorfilterteil (23) aufweist zur Vorfilterung des Primärsignals (zz0) und einen adaptiven Filterteil (24) zum Bestimmen von Koeffizienten des Vorfilterteils, wobei ein Eingang (25) des Vorfilterteils mit dem Primärsignaleingang (zz0) gekoppelt ist und ein erster Eingang (26) des adaptiven Filterteils mit dem Signalausgang (4) gekoppelt ist, und dass die Anordnung einen ersten Verzögerungsteil (27) und einen zweiten Verzögerungsteil (28) aufweist, wobei der erste Verzögerungsteil zwischen dem Primärsignaleingang (zz0) und dem zweiten Eingang (11) des zweiten Subtrahierers (10) gekoppelt ist und der Ausgang (29) des zweiten Verzögerungsteils (28) mit dem zweiten Eingang (30) des adaptiven Filterteils (24) gekoppelt ist, und der Eingang des zweiten Verzögerungsteils (28) entweder zwischen dem Bezugssignaleingang (3) und dem ersten Subtrahierer (7) oder zwischen dem ersten Subtrahierer (7) und dem adaptiven Rauschfilter (5) verbunden ist.
Adaptive Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1 in dem Fall, wo der Eingang des zweiten Verzögerungsteils (28) zwischen dem ersten Subtrahierer (7) und dem adaptiven Rauschfilter (5) verbunden ist, wobei der Ausgang (29) des zweiten Verzögerungsteils (28) unmittelbar mit dem zweiten Eingang (30) des adaptiven Filterteils (24) gekoppelt, und der adaptive Filterteil ist vorgesehen zur unbedingten Übertragung der bestimmten Koeffizienten zu dem Vorfilterteil (23).
Adaptive Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1 in dem Fall, dass der Eingang des zweiten Verzögerungsteils (28) zwischen dem Bezugssignaleingang (3) und dem ersten Subtrahierer (7) verbunden ist, wobei der Ausgang (29) des zweiten Verzögerungsteils (28) mit einem ersten Eingang (32) eines dritten Subtrahierers (33) gekoppelt ist, von dem ein zweiter Eingang (34) mit einem Ausgang (31) des adaptiven Filterteils (24) gekoppelt ist, wobei ein Ausgang (35) des dritten Subtrahierers (33) mit dem zweiten Eingang (30) des adaptiven Filterteils (24) gekoppelt ist, und der adaptive Filterteil (24) zur bedingten Übertragung der bestimmten Koeffizienten zu dem Vorfilterteil (32) vorgesehen ist.
Adaptive Rauschunterdrückungsanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die adaptive Rauschunterdrückungsanordnung mehr als nur einen Bezugssignaleingang und adaptive Rauschfilter (5, 49, 59), von denen betreffende Eingänge mit den betreffenden Bezugssignaleingängen gekoppelt sind, und einen Addierer (60), von dem betreffende Eingänge mit betreffenden Ausgängen der adaptiven Rauschfilter gekoppelt sind, und von dem ein Ausgang mit dem Signalausgang gekoppelt ist, wobei die Rauschunterdrückungsanordnung eine adaptive Übersprechfilterstruktur (13, 42, 52) aufweist für betreffende Bezugssignale nach Anspruch 1, 2 oder 3.
Adaptive Rauschunterdrückungsanordnung, die eine Reihenschaltung aus einer Zelinski-Rauschreduktionsanordnung oder einer Zelinski-Spektralsubtrahierrauschanordnung (70) und einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung (1) nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4 ist.
Rauschreduktionssystem (99) mit wenigstens zwei nahe beieinander liegenden Mikrophonen (21, 22), die mit betreffenden Analog-Digitalwandlern (18, 19) gekoppelt sind zum Liefern abgetasteter Mikrophonsignale zu wenigstens einem digitalen Signalprozessor (106), wobei der eine Digital-Analogwandler (18) ein Primärsignal (z0) und das wenigstens eine andere Mikrophon (22) ein Bezugssignal (z1) schafft, wobei das System eine adaptive Rauschunterdrückungsanordnung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche aufweist, wobei der wenigstens eine digitale Signalprozessor (106) derart programmiert ist, dass er die adaptive Rauschunterdrückungsanordnung (1) implementiert.
Rauschreduktionssystem nach Anspruch 6, wobei das adaptive Rauschfilter (5) eine wesentlich größere Länge hat als das adaptive Übersprechfilter (13).
Rauschreduktiuonssystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei die nahe beieinander liegenden Mikrophone (21, 22, 40, 50) in einer räumlich linearen Konfiguration konfiguriert sind, und eine Vorverarbeitungsanordnung für die Mikrophonsignale in dem System vorgesehen ist, wobei die Vorverarbeitungsanordnung eine Kaskadenschaltung eines Verzögerungseinstellmittels (240, 241, 242, 243) und eines Addierers (244) in der Primärsignalstrecke, und Kaskadenschaltungen der Verzögerungseinstellmittel und Subtrahierer (245, 246, 247) in den Bezugssignalstrecken aufweist, wobei der Addierer Ausgangssignale der Verzögerungseinstellmittel addiert, und die Subtrahierer ein verzögertes Primärsignal von einem verzögerten Bezugssignal subtrahieren, das verzögerte erste Bezugssignal von einem verzögerten zweiten Bezugssignal subtrahieren und des verzögerte zweite Bezugssignal von einem verzögerten dritten Bezugssignal subtrahieren.
Rauschreduktionssystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei die nahe beieinander liegenden Mikrophone (21, 22, 40, 50) in einer räumlichen Kreuzkonfiguration konfiguriert sind und die Mikrophone (21, 22, 40, 50) Richtmikrophone sind.
Sender-Empfänger (110) mit einem Basisbandprozessor (112), mit Modulationsmitteln (113), mit Mischmitteln (114) in einer Übertragungsstrecke und mit einer Sende-Empfangsantenne (111) und mit einer Empfangsstrecke, wobei der Basisbandprozessor mit einer adaptiven Rauschunterdrückungsanordnung (1) oder einem Rauschreduktionssystem (99) nach einem der vorstehenden Ansprüche gekoppelt ist.