DE69731133T2 - Übertragungssystem für korrelierte Signale - Google Patents

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Übertragung von Signalen, versehen mit Verarbeitungsmitteln zur Isolierung einer Bewertung für mindestens ein Nutzsignal, enthalten in mindestens einem Mischsignal, mindestens einem Sensor zur Erkennung des Mischsignals, wobei das Mischsignal mindestens das Nutzsignal und mindestens zwei korrelierte Störsignale enthält, welche aus zwei Systemquellen respektive ausgehend von zwei korrelierten elektrischen Signalen ausgegeben werden, die Mittel zur Verarbeitung dazu bestimmt sind, am Eingang das erkannte Mischsignal sowie die zwei korrelierten elektrischen Signale zu erhalten, ausgehend von denen die Bewertung des Nutzsignals von den Verarbeitungsmitteln entnommen wird, welches in dem Mischsignal enthalten ist, das beim Dekorrelieren mit multipel versetzten Bewertungs hinsichtlich respektive korrelierter elektrischer Signale erkannt wurde.
  • Es kann sich um ein System zur Ausstrahlung von Audiosignalen handeln, welches z. B. in einem Automobil oder in einem Wohnraum angeordnet ist. Das System enthält eine Akustikquelle, gebildet z. B. von einem Autoradio, einem Compactdisk-Lesegerät, einem Fernsehgerät, einer Hi-Fi-Anlage oder einer anderen Stereo-Akustikquelle. Das System kann eine Spracherkennung beinhalten, welche es einem Anwender ermöglicht, Sprachbefehle zu erteilen, um insbesondere die Akustikquelle zu steuern.
  • Es kann sich um ein Telekonferenzsystem handeln, welches eine Sendestation enthält, die mit einer Empfangsstation in Verbindung steht, wobei die bei der Sendestation aufgenommenen Gespräche bei der Empfangsstation ohne Verschlechterung wiedergegeben werden müssen.
  • Es kann sich außerdem um Systeme handeln, bei denen die per Funk übertragenen Signale in der Form von Mischungen über Antennen ankommen, wobei die per Funk übertragenen Signale lokal von Rauschquellen gestört sind.
  • Nehmen wir als Beispiel den Fall, in dem das Nutzsignal ein von einer Person ausgehendes Sprachsignal ist.
  • Eine erste Situation tritt im Falle einer Übertragung von Gesprächen per Telekonferenz in Erscheinung. Ein in einer Sendestation angebrachtes Mikrofon nimmt die Stimmen sowie das örtliche Rauschen auf, wobei die Gesamten so aufgenommenen Laute an die Empfangsstation übertragen werden. Selbstverständlich werden auch die von den in der Sendestation befindlichen Lautsprechern ausgehenden Laute, die von der Empfangsstation kommen, ebenfalls aufgenommen und bei der Empfangsstation ausgestrahlt und verursachen so unerwünschte Echos. Eine auf gewisse Signaltypen beschränkte Lösung wird in dem Dokument mit dem Titel dargelegt:
    „Stereophonic acoustic echo cancellation- An overview of the fundamental problem" von M. M. Sondhi, D. R. Morgan, J. L. Hall, IEEE Signal Processing Letters, Band 2, Nr. 8, 1995, Seiten 148–151.
  • Allerdings ist, wenn die Lautsprecher Laute in Stereo ausstrahlen, keine zufrieden stellende Technik zur korrekten Isolierung der Stimmen von Personen bekannt, die ins Mikrofon sprechen.
  • Eine anderen Situation tritt in dem Falle ein, wo die aufzunehmende Stimme die eines Fahrers ist, der in ein in einem Automobil angebrachtes Mikrofon spricht. In den letzten Jahren wurden Möglichkeiten für Fahrer entwickelt, um mit Stimmenbefehlen in einem Automobil befindliche Geräte zusteuern. Ziel ist es dabei, dem Fahrer Handgriffe für das Ausführen bestimmter Einstellungen oder bestimmter Steuerungen am Fahrzeug selbst zu ersparen. Es ist folglich erforderlich, zunächst die vom Fahrer ausgegebene Sprachmeldung zu erkennen und danach diese Sprachmeldung zu dekodieren, um ihr die für das Gerät bestimmten Steuerungen zu entnehmen. Indem man mehrere Mikrofone im Fahrgastraum einbringt, gelingt die Isolierung der Stimme des Fahrers und dann die Dekodierung der Steuerungen, welche sie beinhaltet, um dementsprechend zu handeln. Aber das Automobil ist ein stark verrauschter Ort, wo die bekannten Techniken insbesondere dann, wenn im Fahrgastraum von Lautsprechern Laute in Stereo ausgestrahlt werden, versagen. Jedes Mal wenn Mischsignale untereinander korrelierte Signale enthalten ist es sehr schwierig, sie einerseits untereinander und andererseits von den anderen Signalen, welche die Mischung bilden, zu trennen.
  • Das Patent US 5.323.459 beschreibt ein System zur Übertragung von Signalen, versehen mit Verarbeitungsmitteln zur Isolierung einer Bewertung für mindestens ein Nutzsignal, enthalten in mindestens einem Mischsignal, mindestens einem Sensor zur Erkennung des Mischsignals, wobei das Mischsignal mindestens das Nutzsignal und mindes tens zwei korrelierte Störsignal enthält, welche aus zwei Systemquellen respektive ausgehend von zwei korrelierten elektrischen Signalen ausgegeben werden. Die Verarbeitungsmittel erhalten am Eingang das erkannte Mischsignal sowie die zwei korrelierten elektrischen Signale. Die besagten Mittel enthalten Mittel zur Auswahl des ersten unter den korrelierten elektrischen Signalen empfangenen Signals, einen adaptiven Filter für die Filterung des so ausgewählten Signals sowie dafür bestimmte Adaptionsmittel, um den adaptiven Filter bei der Ausführung des Dekorrelierens des Bewertungssignals hinsichtlich des besagten korrelierten elektrischen Signals mit multiplen Versetzungen anzupassen.
  • Ein hauptsächliches Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Systems zur Übertragung von Signalen, das dafür in der Lage ist, die Signale zu trennen, die in den korrelierte Signale enthaltenden Signalmischungen enthalten sind, und das unempfindlicher gegenüber Störungen als vorhergehende Techniken ist.
  • Ein besonderes Ziel der Erfindung ist die Steuerung der Lautsprecherstärke, welche über die vom Anwender gesprochenen Sprachmeldungen an den Anwender des Systems ausgegeben wird.
  • Dieses Hauptziel wird mit dem System gemäß den Ansprüchen 1 oder 2 erreicht.
  • Die Sprachnachricht wird so korrekt von allen anderen in der Umgebung vorhandenen Lautsignalen getrennt, wobei diese anderen Signale von jeder beliebigen im Fahrzeug vorhandenen Akustikquelle herrühren können. Die Erfindung liefert eine effiziente Lösung zur Verarbeitung von Stereosignalen, d. h. korrelierten Signalen, was mit den bekannten Verarbeitungen unmöglich ist.
  • Die korrelierten elektrischen Signale erzeugen korrelierte Störsignale, welche den Lautsprechern eines Autoradios, eines Fernsehgeräts, einer Hi-Fi-Anlage oder anderen Lautquellen entnommen werden können.
  • In diesen Fällen ist der Sensor ein Mikrofon, wobei das Mischsignal ein Lautsignal der Umgebung ist, das in einem Hörbereich vom Mikrofon aufgenommen wurde, das Nutzsignal eine Sprachmeldung ist, die von einem Sprecher im Hörbereich gemacht wurde, die Sprachmeldung von den Stereosignalen gestört ist, die von den Quellen bildenden Lautsprechern ausgestrahlt werden und das System der Art ist, dass die Verarbeitungsmittel die Bewertung der Sprachmeldung entnehmen, die in dem Lautsignal der Umgebung enthalten ist, indem sie die Bewertung der Sprachmeldung hinsichtlich respektive der Stereosignale dekorrelieren.
  • Nach einer bestimmten Ausführungsformen ermöglichen die Umwandlungsmittel die Umwandlung der Sprachmeldung in mindestens eine Sprachsteuerung. Die Sprachsteuerungen können rückwirkend auf die Akustikquelle verwendet werden, von der die korrelierten Signale kommen. Somit kann eine Sprachsteuerung es erfordern, die vom Autoradio ausgegebene Lautstärke zu ändern. Wenn das System eine solche Sprachsteuerung erkennt, wendet es dieses daraufhin auf das Autoradio an.
  • Aber die Nutzung der Sprachsteuerungen ist nicht auf die Steuerung der Akustikquelle beschränkt, der dekorrelierte Signale entnommen werden. Die Sprachsteuerungen können außerdem auch für die Steuerung anderer Akustikquellen oder das Eingreifen auf Aktuatoren dienen, die beispielsweise im Hörbereich, dem Automobil oder dem Wohnraum angeordnet sind. Somit kann eine erste Sprachsteuerung erbitten, die vom Autoradio ausgehende Lautstärke zu vermindern, dann kann eine zweite Sprachsteuerung erbitten, die Fenster des Automobils zu heben. Die die Sprachsteuerungen ausgebenden Mittel sind hierfür mit den betreffenden Aktuatoren verbunden, die von der Sprachsteuerung für diesen Zweck vorgesehen sind.
  • Im Falle eines Telekonferenzsystems enthalten eine Sendestation und eine Empfangsstation, die miteinander verbunden sind, mindestens einen Hinweg und mindestens einen Rückweg, wobei die Stationen jeweils mindestens zwei Mikrofone und mindestens zwei Lautsprecher zum Ausstrahlen der Stereosignale enthalten, das System dadurch gekennzeichnet ist, dass die Verarbeitungsmittel die unerwünschten Echos entfernen, die von den in der Sendestation von der Empfangsstation ankommenden Stereosignalen erzeugt werden, und die Sendestation nur die Bewertungen der lokalen Sprachmeldung in Stereo an die Lautsprecher der Empfangsstation leitet.
  • Die vom Sprecher gesprochenen Sprachsignale können somit perfekt von den korrelieren Signale getrennt werden, die von der anderen Station kommend von den Lautsprechern ausgestrahlt werden. Die Sendestation kann somit ausschließlich die Signale des Sprecher der Sendestation an die Empfangsstation übertragen. Dies ermöglicht die Vermeidung von Echophänomenen, die auftreten, wenn die von den Lautsprechern ausgestrahlten Signale in Schleife an die Stationen zurückgesendet werden, die sie ausstrahlen.
  • Im Falle der Sensor eine Antenne ist, die ein Funksignal empfängt, ermöglicht das System die Trennung des Funksignals, in dem es alle aus Quellen ausgehenden korrelierten Signale reinigt, die mit Störsignalen behaftet sind.
  • Diese verschiedenen Aspekte der Erfindung sowie noch weitere werden anhand der hiernach beschriebenen Ausführungsformen ersichtlich und verständlich.
  • Die Erfindung wird besser anhand der folgenden Figuren verstanden, die als nicht erschöpfende Beispiele gegeben werden und folgendes darstellen:
  • 1: Ein Schema eines Audiosystems für die Entnahme der Sprachmeldung eines einzigen Sprechers, wobei das System außerdem Mittel zur Identifikation von Sprachsteuerungen enthält.
  • 2: Ein Schema eines Beispiels von Verarbeitungsmitteln zu adaptiven Filterung für das Dekorrelieren der Signale.
  • 3: Ein Schema eines Beispiels von Verarbeitungsmitteln zur Trennung von Quellen für das Dekorrelieren der Signale.
  • 4: Ein Schema eines Beispiels der adaptiven Filtermittel.
  • 5: Ein Schema eines Audiosystems für die Entnahme der Sprachmeldungen zweier Sprecher, wobei das System außerdem Mittel zur Identifikation von Sprachsteuerungen enthält.
  • 6: Ein Schema eines mit Verarbeitungsmitteln für das Dekorrelieren der Signale versehenes Telekonferenzsystem.
  • 1 zeigt ein Audiosystem für Spracherkennung 5 nach der Erfindung für die Identifikation eines einzigen Sprechers L. Betrachten wir als Beispiel den Fall von in einem Automobil angeordneten Akustikquellen, wobei dem Sprecher, z. B. dem Fahrer des Fahrzeugs die Möglichkeit gegeben wird, Sprachmeldungen für die Steuerung verschiedener Aktionen im Innern des Fahrgastraums auszugeben. Die Meldungen des Fahrers werden von einem Mikrofon Ma aufgenommen, welches außerdem sämtliche im Fahrgastraum vorhandenen Lautsignale aufnimmt. Diese Lautsignale können Geräusche einer Art beinhalten, aber auch insbesondere die von einem Autoradio in Stereo ausgestrahlten Laute.
  • Die in Hörbereich vorhandenen Lautsignale werden vom Mikrofon aufgenommen und in ein elektrisches Signal Ea gewandelt. Das Signal Ea ist ein Mischsignal, welches das Nutzsignal XL enthält, das vom Sprecher ausgegeben wurde, sowie die Störsignale Pa und Pb, die an die Lautsprecher LSa, LSb kommen. Die aus den Lautsprechern kommenden Lautsignale sind Stereosignale, d. h. korrelierte Signale, die ausgehend von korrelierten elektrischen Signalen CRa und CRb erhalten werden, um die Lautsprecher zu erregen. Aufgrund der Korrelation zwischen den Signalen war die Trennung des Nutzsig nals XL hinsichtlich der Störsignale CRa und CRb nach altem Stand der Technik nicht möglich. Dank der Erfindung ist es nun möglich, das Nutzsignal XL in der Form einer Bewertung IL korrekt vom Nutzsignal XL zu trennen.
  • Die Bewertung IL wird mit Hilfe von Verarbeitungsmitteln SEPAR 10 erhalten, die eine adaptive Methode zur Ausführung eines Dekorrelierens der Bewertung IL hinsichtlich der korrelierten elektrischen Signale CRa und CRb verwenden.
  • 2 ist ein Schema zur Umsetzung der Verarbeitungsmittel SEPAR 10. Die Störsignale CRa. CRb kommen respektive in die adaptiven Filtermittel FILT1 90a und FILT2 90b. Ein Summenbilder Σ95, z. B. ein Addierer, nimmt das Mischsignal Ea entgegen, dem er die Ausgänge der Filtermittel FILT1 und FILT2 subtrahiert. Der Ausgang des Addierers gibt die Bewertung IL aus. Die Verarbeitungsmittel 10 sind adaptiv, d. h., dass sie sich den charakteristischen Variationen des Eingangssignals anpassen. Die Adaptionsmittel ADAP1 und ADAP2 bestimmen die Aktualisierungen, welche auf die Filter FILT1 und FILT2 anzuwenden sind, um es dem Addierer zu ermöglichen, eine getreue Bewertung des Nutzsignals XL auszugeben, wobei diese Bewertung weiterhin getreu bleibt, wenn die Charakteristika des Eingangssigals sich entwickeln.
  • Jeder Adaptive Filter verfügt über eine an sich bekannte Struktur (4), die z. B. eine Serie von Verzögerungszellen enthält, wobei die Zellen jeweils das verzögerte Signal CRa von k Mustern ausgeben und jedes verzögerte Signal respektive von einem Wägungskoeffizienten ha(k) gewägt wird. Die Summe aller gewägten verzögerten Signale ergibt das Ausgangssignal des Filters (Anschlüsse 91a, 91b).
  • Auf allgemeine Weise kann man das Dekorrelieren der Signale IL hinsichtlich der Signale CRa oder CRb, um eine Ganzzahl von Mustern k versetzt, (für CRa z. B.) folgendermaßen ausgedrückt werden: E[IL(t)·CRa(t – k)] = 0 (1)wobei die variable t der Zeit entspricht und den Gesamtindex des laufenden Musters bildet. Der Ausdruck E zeigt die mathematische Hoffnung des Ausdrucks zwischen Klammern in Bezug auf die Zeit. Somit führt man mit der Stornierung aller von der Gleichung (1) bestimmter Beiträge, welche für O ≤ k ≤ M auf die Signalmuster angewendet wurden, das im Falle von Filter FILT1 vorgesehene Dekorrelieren aus, wobei M die Anzahl der Filterzellen ist.
  • Auf eine bestimmte Weise können die Bewertungskoeffizienten ha(k) nachfolgender Gleichung angepasst werden: ha(k)(t + 1) = ha(k)(t) + ηIL(t)·CRa(t – k) (2)wobei die Variable t die Zeit ist.
  • Um das Dekorrelieren nach den Gleichungen (1) oder (2) auszuführen erhalten die Adaptionsmittel ADAP1 das Störsignal CRa und dessen verzögerten Versionen sowie das Signal IL aus dem Ausgang des Addierers 95 und sämtliche Koeffizienten ha(k) (Bus 96a). Es werden ähnliche Operationen von den Adaptionsmitteln ADAP2 ausgeführt, welche auf das Störsignal CRb einwirken, um das komplette Dekorrelieren der Bewertung IL(t) hinsichtlich der beiden Störsignale zu erhalten. Am Ende jeder Aktualisierung werden neue Bewertungskoeffizienten in die Filtermittel 90a, 90b (Bus 96a, 96b) geladen.
  • 4 zeigt ein Verarbeitungsschema, das z. B. dem Signal CRa entspricht, anhand eines auf vier Bewertungskoeffizienten beschränkten Beispiels. Das Signal CRa verläuft durch drei Verzögerungszellen 701, 702, 703. Das Signal am Eingang der ersten Zelle und die Signale am Ausgang der drei Zellen werden respektive mit den Bewertungskoeffizienten ha(0), ha(1), ha(2), ha(3) in den Multiplikationsmitteln 720, 721, 722, 723 multipliziert. Die Speichermittel 780 bis 783 speichern die Bewertungskoeffizienten ab. Die erhaltenen Ergebnisse werden in einem Addierer 77 addiert. Die Adaptionsmitel 92a führen eine Adaption der Bewertungskoeffizienten nach der Gleichung (2) aus. Betrachten wir die in einer Zeit t ausgeführte Adaption des Koeffizienten ha(0). Eine Multiplikationszelle 730 führt die Multiplikation des Signals CRa mit der Bewertung IL aus. Das erhaltene Ergebnis wird mit einem Adaptionsgewinn η in einer Multiplikationszelle 740 multipliziert. Der Adaptionsgewinn wird in einem Mittel 750 abgespeichert. Das erhaltene Ergebnis wird mit dem alten Wert von ha(0) addiert, um den neuen Wägungskoeffizienten ha(0) zu Zeit t + 1 zu erhalten. Ein analoger Prozess wird für die anderen Bewertungskoeffizienten ausgeführt. Die Adaption des Bewertungskoeffizienten der Filtermittel FILT2 wird auf analoge Weise ausgeführt.
  • Nach einer bestimmten Ausführungsformen ist es möglich, die Adaption nicht direkt auf die Störsignale CRa, CRb und auf die Bewertung IL auszuführen, sondern auf modifizierte Versionen dieser Signale. Die Adaption kann somit folgendermaßen ausgeführt werden: E[f{IL(t)}·g{CRa(t – k)}] = 0 (3)bzw. insbesondere: ha(k)(t + 1) = ha(k)(t) + η·f[IL(t)]·g[CRa(t – k)] (4) wobei mindestens eine der Funktionen f(·) oder g(·) eine nichtlineare Funktion ist. Ähnliche Gleichungen finden auf den Filter FILT2 Anwendung.
  • Für die Anwendung dieser Funktionen modifiziert man das Schema der 4, indem man ein Mittel 69 für die Anwendungen der nichtlinearen Funktion g(·) mit dem Störsignal CRa und mit jeder der verzögerten Versionen einfügt, und indem man ein Mittel 71 für die Anwendung der nichtlinearen Funktionen f(·) mit der Bewertung IL vor deren Einführung in die Multiplikationsmittel 730 einführt. Die Mittel 69 und 71 sind auf dieser Figur gestrichelt dargestellt, denn sie können weggelassen werden. Der Vorteil dieser nichtlinearen Funktionen liegt in der Tatsache, dass dies den Erhalt einer größeren Geschwindigkeit und einer besseren Adaptionspräzision der Filter FILT1 und FILT2 ermöglicht, indem entweder global für sämtliche Koeffizienten oder spezifisch für jeden Koeffizienten an die zu verarbeitenden Signale angepasste Funktionen f(·) und g(·) gewählt werden.
  • Die Verarbeitungsmittel 10 wurden ausgehend von adaptiven Filtermitteln, welche das beschriebene Dekorrelieren ausführen, beschrieben. Es ist außerdem möglich, dieses Dekorrelieren unter Verwendung von adaptiven Mitteln zur Trennung von Quellen auszuführen. In diesem Fall werden die Störsignale nicht als nicht vermischte Signale genommen, sondern jedes beliebige Signal behandelt.
  • 3 beschreibt eine rekursive Struktur für die Ausgabe dreier bewerteter Signale: IL1, <XL>, IL2, IL3. Die Verarbeitungsmittel sind dann Mittel zur Trennung von Quellen, die eine Vielzahl von adaptiven Filtereinheiten 111, 211, 311, 113, 213, 313 enthalten. Diese Struktur enthält einen ersten Addierer 112 mit einen Eingang 110, der mit dem Mischsignal Ea verbunden ist, und einen Ausgang 115, der das bewertete Signal IL1 ausgibt. Ein zweiter Addierer 212 hat einen Eingang, der mit dem Signal CRa verbunden ist, und einen Ausgang, der das bewertete Signal IL2 ausgibt. Ein dritte Addierer 312 hat einen Eingang, der mit dem Signal CRb verbunden ist, und einen Ausgang, der das bewertete Signal IL3 ausgibt. Ein zweiter Eingang des ersten Addierers 112 ist mit dem Ausgang des zweiten Addierers 212 über die adaptive Filtereinheit 111 verbunden, die das Ausgangssignal des zweiten Addierers filtert. Ein dritter Eingang des ersten Addierers 112 ist mit dem Ausgang des dritten Addierers 312 über eine adaptive Filtereinheit 113 verbunden, die das Ausgangssignal des dritten Addierers filtert.
  • Auf dieselbe Weise sind ein zweiter und ein dritter Eingang des zweiten Addierers 212 respektive mit dem Ausgang des ersten 112 und des dritten Addierers 312 über respektive die Filtereinheiten 211 und 213 verbunden, die das Ausgangssignal respektive des ersten und des dritten Addierers filtern.
  • Auf dieselbe Weise ist der dritte Addierer 312 mit den Ausgängen der anderen Addierer 112 und 212 über die Filtereinheiten 311 und 313 verbunden, die das Ausgangssignal respektive des ersten und des zweiten Addierers filtern.
  • Die Adaption der Filterkoeffizienten der Filtereinheiten wird in den Adaptionsmitteln ADAPT 105 ausgeführt, in die die bewerteten Signale IL1, IL2, IL3 kommen. Dafür führen die Adaptionsmittel 105 das Dekorrelieren der Signale IL1, IL2, IL3 nach den Gleichungen (1) bis (4) auf die zuvor beschriebene Weise aus. Dafür ersetzt man die Signale CRa, CRb durch eines der Signale IL1, IL2, IL3, d. h. durch dasjenige Signal, das mit dem Eingang des betreffenden Filters verbunden ist. Ebenso ersetzt man IL durch eines der Signale IL1, IL2, IL3, d. h. durch den Ausgang des Addierers, der am Eingang den Ausgang des betreffenden Filters erhält.
  • Der Fachmann kann Mittel zur Trennung von Quellen mit einer direkten Struktur oder einer gemischten rekursiven/direkten Struktur herstellen.
  • Die Addierer, die Multiplikationszellen und die Filtereinheiten können Teil eines Rechners, eines Mikroprozessors oder einer korrekt programmierten digitalen Signalverarbeitungseinheit sein, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen.
  • 5 betrifft den Fall, wo zwei Sprecher L1 und L2 gleichzeitig Sprachmeldungen am selben Ort ausgeben können. Für die Trennung von zwei Sprechern oder mehr allgemein von zwei Signalquellen ist es erforderlich, zwei Sensoren zu verwenden, die jeweils verschiedene Mischsignale Ea und Eb erhalten, die an die Position des Sprechers in Bezug auf Mikrofone gebunden sind. Die Mischsignale werden aus denselben Signalen gebildet, wobei nur die Mischungen verschieden sind. Es werden dieselben Funktionsprinzipien wie die im Falle von 1 entwickelten umgesetzt. Im Falle die Störsignale wie nicht vermischte Störsignale behandelt werden, enthalten die Verarbeitungsmittel SEPAR 10 dann zwei Wege, die jeweils die auf die 2 beschriebenen Mittel enthalten. An den Ausgang müssen allerdings Mittel zur Trennung von Quellen mit zwei Eingängen gebracht werden, um die zwei Sprecher nach dem Schema der 3, auf zwei Eingänge reduziert, zu trennen. Im Falle die Störsignale wie vermischte Störsignale verarbeitet werden, werden die Verarbeitungsmittel SEPAR 10 dann nach dem Schema der 3 gebildet, dem ein zusätzlicher Weg für die Verarbeitung des Mischsignals Eb hinzugefügt wird, indem das Schema für die Verarbeitung der vier Eingangssignale nach dem selben Prinzip angepasst wird.
  • 6 betrifft den Fall eines für die Verarbeitung von Signalen, die bei einer Telekonferenz auf einem Hin- und einem Rückweg 1, 2 ausgetauscht werden, geeigneten Systems. Eine Sendestation ST1 überträgt die Stereosignale ILa und ILb an zwei Lautsprecher LS2a und LS2b bei einer Empfangsstation ST2. Die Bewertungssignale einer Station werden für die andere Station die Störungen verursachenden korrelierten elektrischen Signale. Selbstverständlich ist jede Station abwechselnd Sender und Empfänger. In der Empfangsstation spricht ein Sprecher L2 eine Nachricht. Für die Übertragung einer Nachricht in Stereo an die andere Station ist es erforderlich, zwei Mikrofone anzuordnen. Die Mikrofone M2a und M2b empfangen die Nachricht des Sprechers sowie die von den beiden Lautsprechern ausgestrahlten Laute. Wenn keinerlei Verarbeitung ausgeführt wird, werden die aus den Lautsprechern kommenden Laute kontinuierlich von einer Station zur anderen Wechseln und so für das Verständnis der Sprecher sehr unangenehme Echophänomene verursachen.
  • Um das Problem der Stereosignale zu behandeln, für das es bis heute keine Lösung gab, verfügt man in jeder Station über die Verarbeitungsmittel SEPAR1 und SEPAR2, welche ein Dekorrelieren der Bewertungssignale hinsichtlich der an die Lautsprecher kommenden Stereosignale ausführen. Ein Mikrofon, z. B. M1a, wird die vom Sprecher kommende Nachricht XLa aufnehmen können, sowie die Störsignale Paa und Pba, die respektive aus dem Lautsprecher LS1a und LS1b kommen. Das Mikrofon wird somit ein Mischsignal an die Verarbeitungsmittel SEPAR1 ausgeben. Die zwei korrelierten elektrischen Signale, die an die Lautsprecher kommen, werden vor den Lautsprechern entnommen und den Trennungsmitteln SEPAR1 zugeführt. Für jedes Mikrofon wird von den Verarbeitungsmitteln auf dieselbe Weise wie zuvor in Bezug auf ein Eingangsmischsignal und zwei Störsignale beschrieben eine Bewertung der Nachricht des Sprechers ausgeführt. Für zwei Mikrofone werden die Mittel der 2 oder 3 dupliziert. Jede Station kann somit zwei Bewertungen isolieren, die über die Übertragungswege 1 und 2 ohne Echos an die andere Station übertragen werden.
  • Was hiervor entwickelt wurde betrifft die Ausgabe einer korrekten Bewertung der Nachricht des Sprechers. Diese Nachricht kann auch multiple Informationen enthalten, die dekodiert werden müssen. Diese Situation ist auf den 1 bis 5 im Falle z. B. eines in einem Automobil angeordneten Systems gegeben. Dafür wird die Bewertung IL in den Umwandlungsmitteln VOCCD dekodiert, welche die Steuerungen erkennen, die die Nachricht des Sprechers beinhaltet. Eine Nachricht kann mehrere Steuerungen CL, CJ, CK beinhalten, um auf verschiedene Geräte des Systems oder auf Organe des Fahrzeugs einzuwirken. Insbesondere kann die Steuerung CL fordern, auf das Gerät einzuwirken, welches die Stereosignale ausgibt. Dies kann z. B. ein Befehl des Sprechers sein, die Lautstärke zu verringern.
  • Eine andere Steuerung CJ kann fordern, auf eine andere Akustikquelle SJ einzuwirken, die Teil des Systems und ebenfalls Gegenstand einer analogen Verarbeitung ist.
  • Eine andere Steuerung CK kann nicht eine Quelle von Tonsignalen, sondern das Fahrzeug selbst betreffen, z. B. die Betätigung eines Aktuators SK zum Einschalten der Scheibenwischer
    SEPAR = Isolierungsmittel
    VOCCD = Umwandlungsmittel
    Filter
    Adaption

Claims (9)

  1. System zur Übertragung von Signalen versehen mit Verarbeitungsmitteln (SEPAR) zur Isolierung einer Bewertung (IL) für mindestens ein Nutzsignal (XL) enthalten in mindestens einem Mischsignal (Ea), mindestens einem Sensor (Ma) zur Erkennung des Mischsignals, wobei das Mischsignal mindestens das Nutzsignal (XL) und mindestens zwei korrelierte Störsignale (Pa, Pb) enthält, welche von zwei Quellen (LSa, LSb) des Systems respektive ausgehend von zwei korrelierten elektrischen Signalen (CRa, CRb) ausgegeben werden, die Verarbeitungsmittel (SEPAR) dazu bestimmt sind, am Eingang das erkannte Mischsignal (Ea) sowie die zwei korrelierten elektrischen Signale (CRa, CRb) zu erhalten, ausgehend von denen die Verarbeitungsmittel die Bewertung (IL) des Nutzsignals (XL) entnehmen, welches in dem Mischsignal enthalten ist, das beim Dekorrelieren mit multiplen Versetzungen der Bewertung (IL) hinsichtlich respektive korrelierter elektrischer Signale (CRa, CRb) erkannt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel enthalten: – ein Paar adaptive Filtermittel (90a90b), bestimmt zum Filtern korrelierter elektrischer Signale (Cra, Crb), um die gefilterten Signale (91a91b) auszugeben, – Adaptionsmittel (92a92b), bestimmt zur Aktualisierung der Koeffizienten der adaptiven Filtermittel beim Ausführen des Dekorrelierens mit multiplen Versetzungen der Bewertung (IL) des Nutzsignals hinsichtlich jedem korrelierten elektrischen Signal, – einen Summenbilder (95), bestimmt zur Subtraktion der gefilterten Signale des Mischsignals, um die Bewertung des Nutzsignals auszugeben.
  2. System zur Übertragung von Signalen, versehen mit Verarbeitungsmitteln (SEPAR) zur Isolierung einer Bewertung (IL) für mindestens ein Nutzsignal (XL), enthalten in mindestens einem Mischsignal (Ea), mit mindestens einem Sensor (Ma) zur Erkennung des Mischsignals, wobei das Mischsignal mindestens das Nutzsignal (XL) und mindestens zwei korrelierte Störsignale (Pa, Pb) enthält, welche von zwei Quellen (LSa, LSb) des Systems respektive ausgehend von zwei korrelierten elektrischen Signalen (CRa, CRb) ausgegeben werden, die Verarbeitungsmittel (SEPAR) dazu bestimmt sind, am Eingang das erkannte Mischsignal (Ea) sowie die zwei korrelierten elektrischen Signale (CRa, CRb) zu erhalten, ausgehend von denen die Verarbeitungsmittel die Bewertung (IL) des Nutzsignals (XL) entnehmen, welches in dem Mischsignal enthalten ist, das beim Dekorrelieren mit multiplen Versetzungen der Bewertung (IL) hinsichtlich respektive korrelierter elektrischer Signale (CRa, CRb) erkannt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel enthalten: – ein Paar adaptive Filtermittel (111; 113), bestimmt zum Filtern der Bewertungen (IL2; IL3) der korrelierten Störsignale (Pa, Pb), um ein erstes Paar gefilterter Signale auszugeben, – zwei Paar zusätzliche adaptive Filtermittel (211; 213; 311; 313), wobei ein Paar der adaptiven Filtermittel respektive dazu bestimmt ist, die jeweiligen Bewertungen (IL1; IL2; IL1; IL3) des Nutzsignals und eines der korrelierten Störsignale zu filtern, um ein zweites Paar oder ein drittes Paar gefilterter Signale auszugeben, – dazu bestimmte Adaptionsmittel, die Koeffizienten der adaptiven Filtermittel mit dem Dekorrelieren über multiple Versetzungen einer der Bewertungen hinsichtlich der anderen Bewertungen zu aktualisieren, – Additionsmittel (112, 212, 312), die jeweils dafür bestimmt sind, ausgehend vom Mischsignal oder eines korrelierten elektrischen Signals und dem entsprechenden Paar gefilterter Signale eine der Bewertungen (IL1; IL2; IL3) auszugeben.
  3. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewertung(en) (IL)(IL1; IL2; IL3) und/oder die korrelierten elektrischen Signale (CRa, CRb) der vorhergehenden Aktion von nichtlinearen Funktionen ausgesetzt sind.
  4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Sensor ein Mikrofon ist, das Mischsignal ein Lautsignal der Umgebung ist, das in einem Hörbereich vom Mikrofon aufgenommen wurde, das Nutzsignal eine Sprachmeldung ist, die von einem Sprecher (L) im Hörbereich gemacht wurde, die Sprachmeldung von den Stereosignalen gestört ist, die von den Quellen bildenden Lautsprechern ausgestrahlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel dafür sind bestimmt sind, die Bewertung der Sprachmeldung zu entnehmen, die in dem Lautsignal der Umgebung enthalten ist, indem sie die Bewertung der Sprachmeldung hinsichtlich respektive der Stereosignale dekorrelieren.
  5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel von Mitteln (VOCCD) gefolgt werden, um die Bewertung der Sprachmeldung in eine Sprachsteuerung (CL) zu wandeln.
  6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprachsteuerung (CL) auf die Quellen (LSa, LSb) der Stereosignale rückwirkt.
  7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Sprachsteuerung (CL) einen Aktuator betätigt, um eine Ausrüstung in Betrieb zu nehmen.
  8. System nach Anspruch 4, wobei das System ein Telekonferenzsystem ist, das eine Sendestation (ST1) und eine Empfangsstation (ST2) enthält, die mindestens über einen Hinweg (1) mindestens einen Rückweg (2) miteinander verbunden sind, die Stationen jeweils mindestens zwei Mikrofone (M) und mindestens zwei Lautsprecher (LS) zum Ausstrahlen zweier Stereosignalen (CRa, CRb) enthalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel (SEPAR) dazu bestimmt sind, die unerwünschten Echos zu entfernen, die von den in der Sendestation (ST1) von der Empfangsstation ankommenden Stereosignalen erzeugt werden, und die Sendestation nur die Bewertungen (ILa, ILb) der lokalen Sprachmeldung in Stereo an die Lautsprecher der Empfangsstation leitet.
  9. System nach den Ansprüchen 1 oder 2, wobei der Sensor eine Antenne ist, das von der Antenne empfangene Mischsignal das Nutzsignal enthält, das aus einem Funksignal und dem korrelierten Störsignal aus Störquellen kommt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungsmittel dafür bestimmt sind, die im Mischsignal enthaltene Bewertung des Funksignals mit der Dekorrelierung mit multiplen Versetzungen der Bewertung des Funksignals hinsichtlich korrelierter elektrischer Signale zu entnehmen.
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