EP1154674A2 - Circuit and method for adaptive noise suppression - Google Patents

Circuit and method for adaptive noise suppression Download PDF

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EP1154674A2
EP1154674A2 EP01810057A EP01810057A EP1154674A2 EP 1154674 A2 EP1154674 A2 EP 1154674A2 EP 01810057 A EP01810057 A EP 01810057A EP 01810057 A EP01810057 A EP 01810057A EP 1154674 A2 EP1154674 A2 EP 1154674A2
Authority
EP
European Patent Office
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signals
output signals
input signals
cross
filters
Prior art date
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EP01810057A
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German (de)
French (fr)
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EP1154674B1 (en
EP1154674A3 (en
Inventor
Remo Leber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bernafon AG
Original Assignee
Bernafon AG
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04RLOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R25/00Deaf-aid sets, i.e. electro-acoustic or electro-mechanical hearing aids; Electric tinnitus maskers providing an auditory perception
    • H04R25/50Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics
    • H04R25/505Customised settings for obtaining desired overall acoustical characteristics using digital signal processing

Definitions

  • the present invention relates to a circuit and a method for adaptive Noise suppression according to the generic terms of the independent Claims. For example, it is used in digital hearing aids.
  • the healthy human hearing system allows you to relax during a conversation in a noise situation disturbed by noise towards a conversation partner focus.
  • Many hearing aid users suffer from a greatly reduced Speech intelligibility as soon as next to the desired speech signal There are noises.
  • the Assumption assumed that the acoustic source from which the Useful signal is sent out in front of the listener while the noise is off other directions. This simple assumption has proven itself in practice and accommodates the supportive lip reading.
  • the multi-channel Processes can be further divided into fixed systems, which have a fixed one have predetermined directional characteristics, and adaptive systems, which adapt to the current sound situation.
  • the fixed systems work either using directional microphones, which have two acoustic inputs and one from the direction of incidence dependent output signal, or using several Microphones whose signals are processed electrically. Manual Switching may allow you to choose between different Polar patterns. Such systems are and will be available on the market increasingly also built into hearing aids.
  • the present invention belongs to the group of blind systems Signal separation using second order methods, i.e. H. with the aim of Achievement of uncorrelated output signals.
  • the decorrelated output signals are calculated with minimization a quadratic cost function consisting of cross correlation terms.
  • a special stochastic gradient method is derived, in which Expected values of cross correlations are replaced by their instantaneous values become. This has a quick-reacting and computationally efficient update of the Filter coefficients result.
  • Another difference from the generally known method is that for the update of the filter coefficients transformed versions depending on the signal the input and output signals are used.
  • the transformation by means of Cross-link filter performs spectral smoothing so that the signal powers be distributed more or less evenly over the frequency spectrum. This means that when the filter coefficients are updated, all spectral components are weighted evenly regardless of the current one Power distribution. This also does not allow for real acoustic signals neglecting autocorrelation functions a low-distortion Processing with satisfactory convergence behavior.
  • the present invention differs significantly from all of them so far published systems for noise suppression, in particular by the special stochastic gradient methods, the transformation of the signals for the update of the filter coefficients as well as the interplay of Compensation filter and standardization unit for controlling the Adaptation speed.
  • the system according to the invention has a very large range of signal-to-noise ratios consistent behavior, i. H. the signal-to-noise ratio is always improved and never deteriorated. So it can make an optimal contribution to better communication in difficult sound situations.
  • FIG. 1 A general system for adaptive noise suppression using the method of blind signal separation, as is known from the prior art, is shown in FIG. 1 .
  • Two microphones 1 and 2 deliver the electrical signals d 1 (t) and d 2 (t).
  • the following AD converters 3 and 4 determine digital signals therefrom at the discrete times d 1 (n * T) and d 2 (n * T), in abbreviated form d 1 (n) and d 2 (n) or d 1 and d 2 .
  • T 1 / f s is the sampling period, f s is the sampling frequency and n is a continuous index.
  • Compensation filters 5 and 6 follow which, depending on the application, can carry out a fixed frequency response correction on the individual microphone signals.
  • the resulting input signals y 1 and y 2 are now led to delay elements 7 and 8 and to filters 17 and 18 according to FIG. 1.
  • Subsequent subtractors 9 and 10 provide output signals s 1 and s 2 .
  • Processing units 11 and 12 follow which, depending on the application, carry out any linear or nonlinear postprocessing. Their output signals u 1 and u 2 can be converted into electrical signals u 1 (t) and u 2 (t) via DA converters 13 and 14 and made audible by loudspeakers or earphones 15 and 16.
  • the aim of the blind signal separation is to obtain output signals s 1 and s 2 which are as statistically independent as possible, starting from the input signals y 1 and y 2 and using the filters 17 and 18.
  • the requirement of uncorrelated output signals s 1 and s 2 is sufficient.
  • the operator * stands for conjugate complex in applications where we are dealing with complex signals.
  • the cross correlation terms can be expressed using the output signals s 1 and s 2 .
  • the operator E [] stands for the expected value.
  • the output signals s 1 and s 2 can be expressed by the input signals y 1 and y 2 and by means of the filter coefficients w 1 and w 2 .
  • W 1k denote the elements of the vector w 1 and w 2k the elements of the vector w 2 .
  • expected values are replaced by instantaneous values. This is carried out in the method according to the invention for the cross-correlation terms of the output signals s 1 and s 2 .
  • the latest available instantaneous values are used according to the following relationship.
  • the filter coefficients w 1 and w 2 are now updated in the direction of the negative gradient.
  • is the step size.
  • LMS algorithm Least Mean Square
  • w 1 k ( n +1) w 1 k ( n ) + ⁇ ⁇ [ v 1 ( n ) ⁇ s 2 ( n - k ) + b 1 ( n - k ) ⁇ s * 1 ( n )]
  • w 2 k ( n +1) w 2 k ( n ) + ⁇ ⁇ [ v 2 ( n ) ⁇ s 1 ( n - k ) + b 2 ( n - k ) ⁇ s * 2 ( n )]
  • w 1 k ( n +1) w 1 k ( n ) + ⁇ [ p 1 ( n )] 2 ⁇ [ v 1 ( n ) ⁇ s 2 ( n - k ) + b 1 ( n - k ) S * 1 ( n )]
  • w 2 k ( n +1) w 2 k ( n ) + ⁇ [ p 2 ( n )] 2 ⁇ [ v 2 ( n ) ⁇ s 1 ( n - k ) + b 2 ( n - k ) ⁇ s * 2 ( n )]
  • the system described so far for adaptive noise suppression using the method of blind signal separation is not yet sufficient due to the not negligible autocorrelation function of real acoustic signals in order to achieve low-distortion processing in a realistic environment with satisfactory convergence behavior.
  • the system can be improved if the update of the filter coefficients w 1 and w 2 is not based directly on the input signals y 1 and y 2 and the output signals s 1 and s 2 , but on transformed signals.
  • the system according to the invention according to FIG. 2 uses four cross-link filters 19, 20, 21 and 22 for the signal-dependent transformation of the input and output signals.
  • the cross-link filter structures known from voice signal processing have proven to be particularly suitable for fast signal-dependent transformation. They are used there for linear prediction.
  • Two cross-link decorrelators 31 and 32 and a smoothing unit 33 are provided for determining the coefficients k of the cross-link filter.
  • the cross-link decorrelators each determine a coefficient vector k 1 and k 2 based on the input signals y 1 and y 2 .
  • the smoothing unit the two coefficient vectors are averaged and smoothed over time and passed on to the cross-section filter as coefficient vector k.
  • all calculations for updating the coefficients are based on the transformed input and output signals y 1M , y 2M , s 1M and s 2M .
  • Two cross correlators 23 and 24 calculate the required cross correlation vectors r 1 and r 2 .
  • the precalculation units 25, 26, 27 and 28 determine the intermediate variables v 1 , v 2 , b 1 and b 2 .
  • the updating units 29 and 30 determine the modified filter coefficients w 1 and w 2 and make them available to the filters 17 and 18.
  • a standardization variable p which is common for the update of the filter coefficients w 1 and w 2, is calculated in the standardization unit 34.
  • the optimal choice of the standardization variable p together with the correct setting of the compensation filters 5 and 6 ensure a clean and unambiguous convergence behavior of the method according to the invention.
  • a specific embodiment of the present invention is described in more detail below on the basis of FIG. 2.
  • the microphones 1 and 2, the AD converters 3 and 4, the DA converters 13 and 14 and the listeners 15 and 16 are assumed to be ideal in the consideration.
  • the characteristics of the real acoustic and electrical transducers can be taken into account in the compensation filters 5 and 6 or in the processing units 11 and 12 and, if need be, compensated for.
  • the following relationships apply to AD converters 3 and 4 and DA converters 13 and 14.
  • T and f s denote the sampling period or sampling frequency and the index n the discrete point in time.
  • the compensation filters 5 and 6 are constructed according to FIG. 3 and the following relationships apply.
  • the structure corresponds to a general recursive filter of order K.
  • the coefficients b 1k , a 1k , b 2k and a 2k are set in such a way that the average frequency response of one input adjusts to the other input. It is preferably averaged over all possible locations of acoustic signal sources or over all possible directions of incidence.
  • K 2
  • the delay elements 7 and 8 are constructed according to FIG. 4 and the following relationships apply.
  • f 1 () and f 2 () stand for any linear or non-linear functions of their arguments. They result from the usual processing of hearing aids.
  • u 1 ( n ) f 1 ( s 1 ( n ), s 1 ( n -1), s 1 ( n -2), ...)
  • u 2 ( n ) f 2 ( s 2 ( n ), s 2 ( n -1), s 2 ( n -2), ...)
  • the filters 17 and 18 are constructed according to FIG. 5 and the following relationships apply.
  • the filter orders N 1 and N 2 result from a compromise between the achievable effect and the computational effort.
  • the cross-link filters 19, 20, 21 and 22 are constructed in accordance with FIG. 6 and the following relationships apply.
  • the filter order M can be chosen to be quite small.
  • the cross correlators 23 and 24 are constructed according to FIG. 7 and the following relationships apply.
  • the constants g and h which determine the time behavior of the averaged cross correlations, should be adapted to the filter orders N 1 and N 2 .
  • the constants L 1 and L 2 determine how many cross-correlation terms are taken into account in the subsequent calculations.
  • Type V 25 and 26 precalculation units are constructed according to FIG. 8 and the following relationships apply.
  • the standardization was chosen so that the intermediate variables v 1 and v 2 are dimensionless.
  • Type B 27 and 28 precalculation units are constructed according to FIG. 9 and the following relationships apply.
  • the standardization was chosen so that the intermediate sizes b 1 and b 2 are dimensionless.
  • the update units 29 and 30 are constructed in accordance with FIG. 10 and the following relationships apply.
  • the adaptation speed ⁇ can be chosen according to the desired convergence behavior.
  • w 1 k ( n +1) w 1 k ( n ) + ⁇ p ( n ) ⁇ [ v 1 ( n ) ⁇ s 2 M ( n - k ) + b 1 ( n - k ) ⁇ s 1 M ( n )] (0 ⁇ k ⁇ N 1 )
  • w 2 k ( n +1) w 2 k ( n ) + ⁇ p ( n ) ⁇ [ v 2 ( n ) ⁇ s 1 M ( n - k ) + b 2 ( n - k ) ⁇ s 2 M ( n )] (0 ⁇ k ⁇ N 2 )
  • the cross-link decorrelators 31 and 32 are constructed according to FIG. 11 and the following relationships apply.
  • the cross-link decorrelators calculate the coefficient vectors k 1 and k 2 required for decorrelation of their input signals.
  • f 10 ( n ) y 1 ( n )
  • b 10 ( n ) y 1 ( n )
  • f 20th ( n ) y 2 ( n )
  • b 20th ( n ) y 2 ( n )
  • the smoothing unit 33 is constructed in accordance with FIG. 12 and the following relationships apply.
  • the constants f and I are chosen so that the averaged coefficients k get the desired smoothed course.
  • the standardization unit 34 is constructed according to FIG. 13 and the following relationships apply. First the four powers of y 1M , y 2M , s 1M and s 2M are calculated and from this the standardization variable p is determined.
  • i 1 ( n ) G ⁇ i 1 ( n- 1) + H ⁇ [ y 1 M ( n )] 2
  • O 1 ( n ) G ⁇ O 1 ( n -1) + H ⁇ [ s 1 M ( n )] 2
  • the preferred embodiment can easily be on a commercial Signal processor programmed or implemented in an integrated circuit become. To do this, all variables must be appropriately quantized and the operations based on the existing architectural blocks are optimized. A special Attention is paid to the treatment of square sizes (services) and the division operations. Depending on the target system, there are optimized ones Procedures. But in and of themselves these are not the subject of present invention.

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Abstract

Die Schaltung zur adaptiven Geräuschunterdrückung ist Bestandteil eines digitalen Hörgeräts, bestehend aus zwei Mikrophonen (1, 2), zwei AD-Wandlern (3, 4), zwei Kompensationsfiltern (5, 6), zwei Verzögerungselementen (7, 8), zwei Subtrahierern (9, 10), einer Verarbeitungseinheit (11), einem DA-Wandler (13), einem Hörer (15) sowie den zwei Filtern (17, 18). Das Verfahren zur adaptiven Geräuschunterdrückung kann mit der angegebenen Schaltung realisiert werden. Die beiden Mikrophone (1, 2) liefern abhängig von ihrer räumlichen Anordnung oder ihrer Richtcharakteristik und abhängig vom Ort der akustischen Signalquellen unterschiedliche elektrische Signale (d1(t), d2(t)), die in den AD-Wandlern (3, 4) digitalisiert und mit den beiden fixen Kompensationsfiltern (5, 6) vorverarbeitet werden. Anschliessend folgen die symmetrisch übers Kreuz in Vorwärtsrichtung angeordneten Filter (17, 18) mit den adaptiven Filterkoeffizienten (w1, w2). Die Filterkoeffizienten (w1, w2) werden mit einem stochastischen Gradientenverfahren berechnet und in Echtzeit aufdatiert unter Minimierung einer aus Kreuzkorrelationstermen bestehenden quadratischen Kostenfunktion. Dadurch werden spektrale Unterschiede der Eingangssignale selektiv verstärkt. Bei geeigneter Platzierung der Mikrophone (1, 2) oder Auswahl der Richtungscharakteristiken kann somit das Signal-Rausch-Verhältnis von Ausgangssignalen (s1, s2) verglichen mit demjenigen der einzelnen Mikrophonsignale (d1(t), d2(t)) wesentlich erhöht werden. Vorzugsweise eines der verbesserten Ausgangssignale (s1, s2) wird in einer der Verarbeitungseinheiten (11, 12) der üblichen hörgerätespezifischen Verarbeitung unterzogen, zu einem der DA-Wandler (13, 14) geschickt und über einen der Hörer (15, 16) wieder akustisch ausgegeben. Bei der vorliegenden Erfindung nehmen vier zusätzliche Kreuzglied-Filter (19-22) eine signalabhängige Transformation der Ein- und Ausgangssignale (y1, y2; s1, s2) vor, und zur Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w1, w2) werden nur die transformierten Signale verwendet. Dies ermöglicht eine schnell reagierende und trotzdem recheneffiziente Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w1, w2) und verursacht im Gegensatz zu anderen Verfahren nur minimale hörbare Verzerrungen. <IMAGE>The circuit for adaptive noise suppression is part of a digital hearing aid consisting of two microphones (1, 2), two AD converters (3, 4), two compensation filters (5, 6), two delay elements (7, 8), two subtractors ( 9, 10), a processing unit (11), a DA converter (13), a receiver (15) and the two filters (17, 18). The method for adaptive noise suppression can be implemented with the specified circuit. Depending on their spatial arrangement or their directional characteristics and depending on the location of the acoustic signal sources, the two microphones (1, 2) deliver different electrical signals (d1 (t), d2 (t)) which are present in the AD converters (3, 4) digitized and pre-processed with the two fixed compensation filters (5, 6). This is followed by the filters (17, 18) arranged symmetrically crosswise in the forward direction with the adaptive filter coefficients (w1, w2). The filter coefficients (w1, w2) are calculated using a stochastic gradient method and updated in real time while minimizing a quadratic cost function consisting of cross-correlation terms. This selectively amplifies spectral differences in the input signals. With suitable placement of the microphones (1, 2) or selection of the directional characteristics, the signal-to-noise ratio of output signals (s1, s2) can thus be significantly increased compared to that of the individual microphone signals (d1 (t), d2 (t)). One of the improved output signals (s1, s2) is preferably subjected to the customary hearing-device-specific processing in one of the processing units (11, 12), sent to one of the DA converters (13, 14) and acoustically again via one of the listeners (15, 16) spent. In the present invention, four additional cross-link filters (19-22) perform a signal-dependent transformation of the input and output signals (y1, y2; s1, s2), and only the transformed signals are used to update the filter coefficients (w1, w2) . This enables the filter coefficients (w1, w2) to be quickly reacted and yet computationally efficient and, in contrast to other methods, causes only minimal audible distortion. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung und ein Verfahren zur adaptiven Geräuschunterdrückung gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. Sie kommt beispielsweise in digitalen Hörgeräten zum Einsatz.The present invention relates to a circuit and a method for adaptive Noise suppression according to the generic terms of the independent Claims. For example, it is used in digital hearing aids.

Das gesunde menschliche Hörsystem erlaubt es, sich während einer Unterhaltung in einer durch Lärm gestörten Schallsituation auf einen Gesprächspartner zu konzentrieren. Viele Hörgeräteträger hingegen leiden unter einer stark reduzierten Sprachverständlichkeit, sobald neben dem gewünschten Sprachsignal noch Störgeräusche vorhanden sind.The healthy human hearing system allows you to relax during a conversation in a noise situation disturbed by noise towards a conversation partner focus. Many hearing aid users, however, suffer from a greatly reduced Speech intelligibility as soon as next to the desired speech signal There are noises.

Viele Verfahren zur Störgeräuschunterdrückung sind vorgeschlagen worden. Sie lassen sich unterteilen in einkanalige Verfahren, welche nur ein Eingangssignal benötigen, und in mehrkanalige Verfahren, welche mittels mehrerer akustischer Eingänge die räumliche Information im akustischen Signal ausnutzen.Many methods of noise cancellation have been proposed. she can be divided into single-channel methods, which only have one input signal need, and in multi-channel processes, which by means of several acoustic Inputs that use spatial information in the acoustic signal.

Bei allen einkanaligen Verfahren konnte bislang keine relevante Verbesserung der Sprachverständlichkeit nachgewiesen werden. Es wird nur eine Verbesserung der subjektiv wahrgenommenen Signalqualität erreicht. Zudem versagen diese Verfahren beim praktisch wichtigen Fall, in welchem sowohl das Nutz- als auch das Störsignal Sprache ist (sogenannte Cocktailparty-Situation). Keines der einkanaligen Verfahren ist in der Lage, ein einzelnes Sprachsignal aus einem Gemisch selektiv hervorzuheben.No relevant improvement of the Speech intelligibility can be demonstrated. It will only improve the subjectively perceived signal quality achieved. In addition, these fail Procedure in the case of practical importance in which both the useful and the Interference signal is speech (so-called cocktail party situation). None of the single channel method is able to convert a single speech signal from one Highlight mixture selectively.

Bei den mehrkanaligen Verfahren zur Geräuschunterdrückung wird von der Annahme ausgegangen, dass sich die akustische Quelle, von welcher das Nutzsignal ausgesandt wird, vor dem Zuhörer befindet, während der Störschall aus anderen Richtungen einfällt. Diese einfache Annahme bewährt sich in der Praxis und kommt dem unterstützenden Lippenablesen entgegen. Die mehrkanaligen Verfahren lassen sich weiter unterteilen in fixe Systeme, welche eine feste vorgegebene Richtcharakteristik aufweisen, und adaptive Systeme, welche sich der momentanen Schallsituation anpassen.In the multi-channel method for noise suppression, the Assumption assumed that the acoustic source from which the Useful signal is sent out in front of the listener while the noise is off other directions. This simple assumption has proven itself in practice and accommodates the supportive lip reading. The multi-channel Processes can be further divided into fixed systems, which have a fixed one have predetermined directional characteristics, and adaptive systems, which adapt to the current sound situation.

Die fixen Systeme arbeiten entweder unter Verwendung von Richtmikrophonen, welche zwei akustische Eingänge aufweisen und ein von der Einfallsrichtung abhängiges Ausgangssignal liefem, oder unter Verwendung von mehreren Mikrophonen, deren Signale elektrisch weiterverarbeitet werden. Manuelles Umschalten erlaubt unter Umständen die Wahl zwischen verschiedenen Richtcharakteristiken. Solche Systeme sind auf dem Markt erhältlich und werden vermehrt auch in Hörgeräte eingebaut.The fixed systems work either using directional microphones, which have two acoustic inputs and one from the direction of incidence dependent output signal, or using several Microphones whose signals are processed electrically. Manual Switching may allow you to choose between different Polar patterns. Such systems are and will be available on the market increasingly also built into hearing aids.

Von den zur Zeit in Entwicklung begriffenen adaptiven Systemen erhofft man sich, dass sie Störgeräusche abhängig von der momentanen Schallsituation optimal unterdrücken und damit die fixen Systeme übertreffen können. Ein Ansatz mit einem adaptiven direktionalen Mikrophon wurde in Gary W. Elko und Anh-Tho Nguyen Pong, "A Simple Adaptive First-Order Differential Microphone", 1995 IEEE ASSP Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics, New Paltz NY, vorgestellt. Dabei wird mit einem adaptiven Parameter die Form der Richtcharakteristik signalabhängig eingestellt. Damit kann ein einzelnes seitlich einfallendes Störsignal unterdrückt werden. Durch die Beschränkung auf einen einzigen adaptiven Parameter funktioniert das System nur in einfachen Schallsituationen mit einem einzigen Störsignal. One is hoping from the adaptive systems currently in development that that it optimally interferes with noise depending on the current sound situation suppress and thus surpass the fixed systems. An approach with an adaptive directional microphone was described in Gary W. Elko and Anh-Tho Nguyen Pong, "A Simple Adaptive First-Order Differential Microphone", 1995 IEEE ASSP Workshop on Applications of Signal Processing to Audio and Acoustics, New Paltz NY. The shape of the Polar pattern set depending on the signal. This allows a single one to the side incoming interference signal can be suppressed. By restricting yourself to one only adaptive parameters, the system works only in simple Acoustic situations with a single interference signal.

Zahlreiche Untersuchungen sind gemacht worden unter Verwendung von zwei Mikrophonen, die je an einem Ohr platziert sind. Bei diesen sogenannten adaptiven Beamformem werden Summen- und Differenzsignal der beiden Mikrophone als Input für ein adaptives Filter verwendet. Die Grundlagen für diese Art von Verarbeitung wurden von L. J. Griffiths und C. W. Jim, "An Alternative Approach to Linearly Constrained Adaptive Beamforming", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. AP-30 no. 1 pp. 27-34, Jan. 1982, publiziert. Diese Griffiths-Jim-Beamformer können auch mit mehr als zwei Mikrophoneingängen arbeiten. Störgeräusche können damit erfolgreich unterdrückt werden. Probleme bieten aber die in realen Räumen vorhandenen Raumechos. Dies kann im Extremfall dazu führen, dass anstelle der Störsignale das Nutzsignal unterdrückt oder verzerrt wird.Numerous studies have been made using two Microphones that are placed on each ear. With these so-called adaptive Beamformem are sum and difference signal of the two microphones as Input used for an adaptive filter. The basics of this type of Processing was by L. J. Griffiths and C. W. Jim, "An Alternative Approach to Linearly Constrained Adaptive Beamforming ", IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. AP-30 no. 1 pp. 27-34, Jan. 1982. This Griffiths-Jim beamformer can also work with more than two microphone inputs. This can successfully suppress noise. But there are problems the room echoes present in real rooms. In extreme cases this can do this cause the useful signal to be suppressed or distorted instead of the interference signals.

In den letzten Jahren sind starke Fortschritte auf dem Gebiet der sogenannten blinden Signaltrennung gemacht worden. Eine gute Zusammenstellung der bisherigen Forschungsresultate findet sich in Te-Won Lee, "Independent Component Analysis, Theory and Applications", Kluwer Academic Publishers, Boston, 1998. Dabei geht man von einem Ansatz aus, wo M statistisch unabhängige Quellensignale von N Sensoren in unterschiedlichen Mischverhältnissen aufgenommen werden (M und N sind natürliche Zahlen), wobei die Übertragungsfunktionen von den Quellen zu den Sensoren unbekannt sind. Es ist das Ziel der blinden Signaltrennung, aus den bekannten Sensorsignalen die statistisch unabhängigen Quellensignale zu rekonstruieren. Dies ist prinzipiell möglich, wenn die Anzahl der Sensoren N mindestens der Anzahl Quellen M entspricht, d. h. N ≥ M. Viele verschiedene Algorithmen sind vorgeschlagen worden, wobei die meisten überhaupt nicht für eine effiziente Verarbeitung in Echtzeit geeignet sind.In recent years there has been great progress in the area of so-called blind signal separation has been made. A good compilation of the previous research results can be found in Te-Won Lee, "Independent Component Analysis, Theory and Applications ", Kluwer Academic Publishers, Boston, 1998. It starts from an approach where M is statistical independent source signals from N sensors in different Mixing ratios are included (M and N are natural numbers), where the transfer functions from the sources to the sensors are unknown. It is the goal of blind signal separation, from the known sensor signals to reconstruct statistically independent source signals. This is in principle possible if the number of sensors N is at least the number of sources M corresponds, d. H. N ≥ M. Many different algorithms have been proposed been, most not at all for efficient processing in Are suitable in real time.

Als eine Untergruppe können diejenigen Algorithmen betrachtet werden, die anstelle der statistischen Unabhängigkeit nur Unkorreliertheit der rekonstruierten Quellensignale verlangen. Diese Ansätze sind von Henrik Sahlin, "Blind Signal Separation by Second Order Statistics", Chalmers University of Technology Technical Report No. 345, Göteborg, Schweden, 1998, eingehend untersucht worden. Er konnte nachweisen, dass die Forderung unkorrelierter Ausgangssignale für akustische Signale vollends genügt. So kann beispielsweise die Minimierung einer aus Kreuzkorrelationstermen bestehenden quadratischen Kostenfunktion mit einem Gradientenverfahren durchgeführt werden. Dabei werden Filterkoeffizienten schrittweise in Richtung des negativen Gradienten verändert. Ein solches Verfahren wird in Henrik Sahlin und Holger Broman, "Separation of Real World Signals", Signal Processing vol. 64 no. 1, pp. 103-113, Jan. 1998, beschrieben. Dort wird es für die Geräuschunterdrückung bei einem Mobiltelefon verwendet.The algorithms that can be considered as a subgroup are: instead of statistical independence, only uncorrelatedness of the reconstructed Request source signals. These approaches are from Henrik Sahlin, "Blind Signal Separation by Second Order Statistics, "Chalmers University of Technology Technical Report No. 345, Gothenburg, Sweden, 1998 been. He was able to demonstrate that uncorrelated output signals are required completely sufficient for acoustic signals. For example, minimization with a quadratic cost function consisting of cross correlation terms be carried out using a gradient method. Thereby filter coefficients gradually changed in the direction of the negative gradient. Such one The process is described in Henrik Sahlin and Holger Broman, "Separation of Real World Signals ", Signal Processing vol. 64 no. 1, pp. 103-113, Jan. 1998. There it is used for noise suppression on a mobile phone.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Schaltung und ein Verfahren zur adaptiven Geräuschunterdrückung anzugeben, welche auf den bekannten Systemen aufbauen, diese aber in wesentlichen Eigenschaften übertreffen. Insbesondere soll mit möglichst geringem Aufwand ein optimales Konvergenzverhalten mit minimalen, unhörbaren Verzerrungen und ohne zusätzliche Signalverzögerung erreicht werden.It is an object of the invention to provide a circuit and a method for adaptive Noise suppression specify which on the known systems build, but surpass them in essential properties. In particular, should optimal convergence behavior with as little effort as possible minimal, inaudible distortion and without additional signal delay can be achieved.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Schaltung und das Verfahren, wie sie in den unabhängigen Patentansprüchen definiert sind.The problem is solved by the circuit and the method as described in the independent claims are defined.

Die vorliegende Erfindung gehört zur Gruppe von Systemen zur blinden Signaltrennung mittels Methoden zweiter Ordnung, d. h. mit dem Ziel zur Erreichung unkorrelierter Ausgangssignale. Im wesentlichen werden zwei Mikrophonsignale mittels blinder Signaltrennung in Nutzsignal und Störsignale getrennt. Ein konsistentes Verhalten am Ausgang kann erzielt werden, wenn das Signal-Rausch-Verhältnis eines ersten Mikrophons immer grösser ist als dasjenige eines zweiten Mikrophons. Dies kann entweder dadurch erreicht werden, dass das erste Mikrophon näher bei der Nutzquelle platziert wird als das zweite Mikrophon oder dadurch, dass das erste Mikrophon im Gegensatz zum zweiten Mikrophon eine auf die Nutzquelle ausgerichtete Richtcharakteristik besitzt.The present invention belongs to the group of blind systems Signal separation using second order methods, i.e. H. with the aim of Achievement of uncorrelated output signals. Essentially, there will be two Microphone signals by means of blind signal separation into useful signal and interference signals Cut. Consistent behavior at the exit can be achieved if that Signal-to-noise ratio of a first microphone is always greater than that of a second microphone. This can be achieved either by: the first microphone is placed closer to the useful source than the second microphone or in that the first microphone as opposed to the second microphone has a directional characteristic geared to the source of use.

Die Berechnung der dekorrelierten Ausgangssignale erfolgt unter Minimierung einer aus Kreuzkorrelationstermen bestehenden quadratischen Kostenfunktion. Dazu wird ein spezielles stochastisches Gradientenverfahren hergeleitet, in dem Erwartungswerte von Kreuzkorrelationen durch ihre Momentanwerte ersetzt werden. Dies hat eine schnell reagierende und recheneffiziente Aufdatierung der Filterkoeffizienten zur Folge.The decorrelated output signals are calculated with minimization a quadratic cost function consisting of cross correlation terms. For this purpose, a special stochastic gradient method is derived, in which Expected values of cross correlations are replaced by their instantaneous values become. This has a quick-reacting and computationally efficient update of the Filter coefficients result.

Ein weiterer Unterschied zum allgemein bekannten Verfahren besteht darin, dass für die Aufdatierung der Filterkoeffizienten signalabhängig transformierte Versionen der Ein- und Ausgangssignale verwendet werden. Die Transformation mittels Kreuzglied-Filtem führt eine spektrale Glättung durch, so dass die Signalleistungen mehr oder weniger gleichmässig über das Frequenzspektrum verteilt werden. Dadurch werden bei der Aufdatierung der Filterkoeffizienten alle spektralen Anteile gleichmässig gewichtet unabhängig von der aktuell vorhandenen Leistungsverteilung. Dies erlaubt auch für reale akustische Signale mit nicht zu vemachlässigenden Autokorrelationsfunktionen eine verzerrungsarme Verarbeitung bei gleichzeitig befriedigendem Konvergenzverhalten.Another difference from the generally known method is that for the update of the filter coefficients transformed versions depending on the signal the input and output signals are used. The transformation by means of Cross-link filter performs spectral smoothing so that the signal powers be distributed more or less evenly over the frequency spectrum. This means that when the filter coefficients are updated, all spectral components are weighted evenly regardless of the current one Power distribution. This also does not allow for real acoustic signals neglecting autocorrelation functions a low-distortion Processing with satisfactory convergence behavior.

Für ein optimales Funktionieren der erfindungsgemässen Schaltung und des erfindungsgemässen Verfahrens können die Mikrophoneingänge mit Kompensationsfiltem aufeinander abgeglichen werden. Es wird eine einheitliche Normierungsgrösse für die Aufdatierung aller Filterkoeffizienten verwendet. Sie wird derart berechnet, dass immer nur eines der beiden Filter mit maximaler Geschwindigkeit adaptiert wird, je nachdem, ob zur Zeit gerade Nutzsignal oder Störsignale dominieren. Dieses Vorgehen ermöglicht korrekte Konvergenz sogar im singulären Fall, wo nur Nutzsignal oder nur Störsignale vorhanden sind.For an optimal functioning of the circuit according to the invention and the The method according to the invention can be used with the microphone inputs Compensation filter are compared. It will be one Standardization size used for updating all filter coefficients. she is calculated in such a way that only one of the two filters with maximum Speed is adapted, depending on whether currently the useful signal or Interference signals dominate. This approach enables correct convergence even in the singular case where only useful signal or only interference signals are present.

Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich wesentlich von allen bisher publizierten Systemen zur Geräuschunterdrückung, insbesondere durch das spezielle stochastische Gradientenverfahren, die Transformation der Signale für die Aufdatierung der Filterkoeffizienten sowie das Zusammenspiel von Kompensationsfiltem und Normierungseinheit bei der Steuerung der Adaptionsgeschwindigkeit.The present invention differs significantly from all of them so far published systems for noise suppression, in particular by the special stochastic gradient methods, the transformation of the signals for the update of the filter coefficients as well as the interplay of Compensation filter and standardization unit for controlling the Adaptation speed.

Insgesamt weist das erfindungsgemässe System in einem sehr grossen Bereich von Signal-Rausch-Verhältnissen ein konsistentes Verhalten auf, d. h. das Signal-Rausch-Verhältnis wird immer verbessert und nie verschlechtert. Es kann somit optimal zur besseren Verständigung in schwierigen Schallsituationen beitragen.Overall, the system according to the invention has a very large range of signal-to-noise ratios consistent behavior, i. H. the signal-to-noise ratio is always improved and never deteriorated. So it can make an optimal contribution to better communication in difficult sound situations.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren detailliert beschrieben. Dabei zeigen in Blockdiagrammen:

Fig. 1
ein allgemeines System zur adaptiven Geräuschunterdrückung mittels der Methode der blinden Signaltrennung gemäss Stand der Technik,
Fig. 2
das erfindungsgemässe System,
Fig. 3
eine Detailzeichnung eines Kompensationsfilters des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 4
eine Detailzeichnung eines Verzögerungselements des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 5
eine Detailzeichnung eines Filters des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 6
eine Detailzeichnung eines Kreuzglied-Filters des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 7
eine Detailzeichnung eines Kreuzkorrelators des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 8
eine Detailzeichnung einer Vorberechnungseinheit vom Typ V des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 9
eine Detailzeichnung einer Vorberechnungseinheit vom Typ B des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 10
eine Detailzeichnung einer Aufdatierungseinheit des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 11
eine Detailzeichnung eines Kreuzglied-Dekorrelators des erfindungsgemässen Systems,
Fig. 12
eine Detailzeichnung einer Glättungseinheit des erfindungsgemässen Systems und
Fig. 13
eine Detailzeichnung einer Normierungseinheit des erfindungsgemässen Systems.
The invention is described in detail below with reference to figures. The block diagrams show:
Fig. 1
a general system for adaptive noise suppression using the method of blind signal separation according to the prior art,
Fig. 2
the system according to the invention,
Fig. 3
1 shows a detailed drawing of a compensation filter of the system according to the invention,
Fig. 4
2 shows a detailed drawing of a delay element of the system according to the invention,
Fig. 5
2 shows a detailed drawing of a filter of the system according to the invention,
Fig. 6
2 shows a detailed drawing of a cross-link filter of the system according to the invention,
Fig. 7
2 shows a detailed drawing of a cross correlator of the system according to the invention,
Fig. 8
2 shows a detailed drawing of a type V precalculation unit of the system according to the invention,
Fig. 9
2 shows a detailed drawing of a type B precalculation unit of the system according to the invention,
Fig. 10
2 shows a detailed drawing of an update unit of the system according to the invention,
Fig. 11
2 shows a detailed drawing of a cross-link decorrelator of the system according to the invention,
Fig. 12
a detailed drawing of a smoothing unit of the system according to the invention and
Fig. 13
a detailed drawing of a standardization unit of the system according to the invention.

Ein allgemeines System zur adaptiven Geräuschunterdrückung mittels der Methode der blinden Signaltrennung, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist in Figur 1 dargestellt. Zwei Mikrophone 1 und 2 liefern die elektrischen Signale d1(t) und d2(t). Die nachfolgenden AD-Wandler 3 und 4 ermitteln daraus digitale Signale zu den diskreten Zeitpunkten d1(n·T) und d2(n·T), in abgekürzter Schreibweise d1(n) und d2(n) oder d1 und d2. Dabei ist T=1/fs die Abtastperiode, fs die Abtastfrequenz und n ein fortlaufender Index. Es folgen Kompensationsfilter 5 und 6, die je nach Anwendung eine fixe Frequenzgangkorrektur auf den einzelnen Mikrophonsignalen vornehmen können. Die daraus resultierenden Eingangssignale y1 und y2 werden nun gemäss der Figur 1 sowohl zu Verzögerungselementen 7 und 8 als auch zu Filtern 17 und 18 geführt. Nachfolgende Subtrahierer 9 und 10 liefern Ausgangssignale s1 und s2.A general system for adaptive noise suppression using the method of blind signal separation, as is known from the prior art, is shown in FIG. 1 . Two microphones 1 and 2 deliver the electrical signals d 1 (t) and d 2 (t). The following AD converters 3 and 4 determine digital signals therefrom at the discrete times d 1 (n * T) and d 2 (n * T), in abbreviated form d 1 (n) and d 2 (n) or d 1 and d 2 . T = 1 / f s is the sampling period, f s is the sampling frequency and n is a continuous index. Compensation filters 5 and 6 follow which, depending on the application, can carry out a fixed frequency response correction on the individual microphone signals. The resulting input signals y 1 and y 2 are now led to delay elements 7 and 8 and to filters 17 and 18 according to FIG. 1. Subsequent subtractors 9 and 10 provide output signals s 1 and s 2 .

Es folgen Verarbeitungseinheiten 11 und 12, die je nach Anwendung eine beliebige lineare oder nichtlineare Nachverarbeitung vornehmen. Ihre Ausgangssignale u1 und u2 können über DA-Wandler 13 und 14 in elektrische Signale u1(t) und u2(t) umgewandelt und mittels Lautsprecher bzw. Hörer 15 und 16 hörbar gemacht werden.Processing units 11 and 12 follow which, depending on the application, carry out any linear or nonlinear postprocessing. Their output signals u 1 and u 2 can be converted into electrical signals u 1 (t) and u 2 (t) via DA converters 13 and 14 and made audible by loudspeakers or earphones 15 and 16.

Ziel der blinden Signaltrennung ist es, ausgehend von den Eingangssignalen y1 und y2 und mittels der Filter 17 und 18, möglichst statistisch unabhängige Ausgangssignale s1 und s2 zu erhalten. Für die jeweils nur kurzzeitig stationären akustischen Signale genügt die Forderung unkorrelierter Ausgangssignale s1 und s2. Für die Berechnung der optimalen Filterkoeffizienten w 1 und w 2 in den Filtern 17 und 18 werden wir eine Kostenfunktion minimieren. Es handelt sich um die nachfolgende aus Kreuzkorrelationstermen bestehende quadratische Kostenfunktion J. Der Operator* steht dabei für konjugiert komplex in Anwendungen, wo wir es mit komplexwertigen Signalen zu tun haben.

Figure 00070001
The aim of the blind signal separation is to obtain output signals s 1 and s 2 which are as statistically independent as possible, starting from the input signals y 1 and y 2 and using the filters 17 and 18. For the only briefly stationary acoustic signals, the requirement of uncorrelated output signals s 1 and s 2 is sufficient. We will minimize a cost function for the calculation of the optimal filter coefficients w 1 and w 2 in filters 17 and 18. It is the following quadratic cost function J consisting of cross correlation terms. The operator * stands for conjugate complex in applications where we are dealing with complex signals.
Figure 00070001

Die Kreuzkorrelationsterme lassen sich mit Hilfe der Ausgangssignale s1 und s2 ausdrücken. Der Operator E[] steht dabei für den Erwartungswert. R s 1 s 2 (l) + E[s * 1(ns 2(n+l)] The cross correlation terms can be expressed using the output signals s 1 and s 2 . The operator E [] stands for the expected value. R s 1 s 2 ( l ) + E [ s * 1 ( n ) · s 2 ( n + l )]

Die Ausgangssignale s1 und s2 lassen sich durch die Eingangssignale y1 und y2 und mittels der Filterkoeffizienten w 1 und w 2 ausdrücken. Dabei bezeichnen w1k die Elemente des Vektors w 1 und w2k die Elemente des Vektors w 2.

Figure 00080001
Figure 00080002
The output signals s 1 and s 2 can be expressed by the input signals y 1 and y 2 and by means of the filter coefficients w 1 and w 2 . W 1k denote the elements of the vector w 1 and w 2k the elements of the vector w 2 .
Figure 00080001
Figure 00080002

Für die Minimierung der Kostenfunktion J mittels eines Gradientenverfahrens müssen die Ableitungen bezüglich der Filterkoeffizienten w 1 und w 2 berechnet werden. Nach einigen Umformungen erhalten wir folgende Ausdrücke.

Figure 00080003
Figure 00080004
To minimize the cost function J by means of a gradient method, the derivatives with regard to the filter coefficients w 1 and w 2 must be calculated. After a few transformations we get the following expressions.
Figure 00080003
Figure 00080004

Für die Herleitung des erfindungsgemässen stochastischen Gradientenverfahrens müssen nun die Summationsgrenzen durch vom Koeffizientenindex abhängige Grenzen ersetzt werden. Dazu sind die nachfolgenden Substitutionen erforderlich. Ll = L 2 - D 2 + k  Lu = L 2 + D 2 - k Ll = L 1 + D 1 - k  Lu = L 1 - D 1 + k To derive the stochastic gradient method according to the invention, the summation limits must now be replaced by limits dependent on the coefficient index. The following substitutions are required for this. L l = L 2 - D 2 + k L u = L 2 + D 2 - k L l = L 1 + D 1 - k L u = L 1 - D 1 + k

Die Ableitungen können nun mit den modifizierten Summationsgrenzen ausgedrückt werden.

Figure 00080005
Figure 00080006
The derivatives can now be expressed using the modified summation limits.
Figure 00080005
Figure 00080006

Beim Übergang vom normalen Gradienten zum stochastischen Gradienten werden Erwartungswerte durch Momentanwerte ersetzt. Dies wird beim erfindungsgemässen Verfahren für die Kreuzkorrelationsterme der Ausgangssignale s1 und s2 durchgeführt. Dabei werden die neusten verfügbaren Momentanwerte verwendet gemäss der nachfolgenden Beziehung.

Figure 00090001
In the transition from the normal gradient to the stochastic gradient, expected values are replaced by instantaneous values. This is carried out in the method according to the invention for the cross-correlation terms of the output signals s 1 and s 2 . The latest available instantaneous values are used according to the following relationship.
Figure 00090001

Durch Einsetzen der Momentanwerte vereinfacht sich die Berechnung der Ableitungen und wir erhalten die nachfolgenden Beziehungen. Die Zwischengrössen v1, b1, v2 und b2 ermöglichen eine vereinfachte Schreibweise und ebenfalls eine vereinfachte Berechnung, da in jedem diskreten Zeitpunkt von jeder Grösse jeweils nur ein neuer Wert berechnet werden muss. Durch diese neuartige Vorgehensweise erzielen wir im erfindungsgemässen Verfahren eine erhebliche Reduktion des Rechenaufwands.

Figure 00090002
Figure 00090003
Figure 00090004
Figure 00090005
J w 1k (n) = -2·[v 1(ns 2(n-k)+b 1(n-ks * 1(n)] J w 2k (n) = -2·[v 2(ns 1(n-k)+b 2(n-ks * 2(n)] Inserting the instantaneous values simplifies the calculation of the derivatives and we get the following relationships. The intermediate sizes v 1 , b 1 , v 2 and b 2 enable a simplified spelling and also a simplified calculation, since only one new value of each size has to be calculated at each discrete point in time. With this novel procedure, we achieve a considerable reduction in computing effort in the method according to the invention.
Figure 00090002
Figure 00090003
Figure 00090004
Figure 00090005
J w 1 k (n) = -2 · [ v 1 ( n ) · s 2 ( n - k ) + b 1 ( nk ) · s * 1 ( n )] J w 2 k (n) = -2 · [ v 2 ( n ) · s 1 ( n - k ) + b 2 ( nk ) · s * 2 ( n )]

Das Aufdatieren der Filterkoeffizienten w 1 und w 2 erfolgt nun in Richtung des negativen Gradienten. Dabei ist µ die Schrittweite. Man erhält eine dem bekannten LMS-Algorithmus (Least Mean Square) ähnliche Beziehung. Die zwei Terme pro Koeffizient sind nur deshalb nötig, weil wir beim Momentanwert die jeweils neusten Schätzwerte verwendet haben. Dies ist sinnvoll, wenn wir ein schnell reagierendes Verhalten erreichen wollen. w 1 k (n+1) = w 1 k (n)+µ·[v 1(ns 2(n-k)+b 1(n-ks * 1(n)] w 2 k (n+1) = w 2 k (n)+µ·[v 2(ns 1(n-k)+b 2(n-ks * 2(n)] The filter coefficients w 1 and w 2 are now updated in the direction of the negative gradient. Μ is the step size. A relationship similar to the known LMS algorithm (Least Mean Square) is obtained. The two terms per coefficient are only necessary because we have used the latest estimates for the instantaneous value. This is useful if we want to react quickly. w 1 k ( n +1) = w 1 k ( n ) + µ · [ v 1 ( n ) · s 2 ( n - k ) + b 1 ( n - k ) · s * 1 ( n )] w 2 k ( n +1) = w 2 k ( n ) + µ · [ v 2 ( n ) · s 1 ( n - k ) + b 2 ( n - k ) · s * 2 ( n )]

Um ein gleichmässiges Verhalten bei variierenden Signalleistungen zu erhalten, formulieren wir eine normierte Version für die Aufdatierung der Filterkoeffizienten w 1 und w 2. Die Normierungsgrösse muss proportional zum Quadrat einer Leistungsgrösse p1 bzw. p2 sein. Dabei ist β die Adaptionsgeschwindigkeit. w 1 k (n+1) = w1 k (n)+β[p 1(n)]2 ·[v 1(ns 2(n-k)+b 1(n-k)·s* 1(n)] w 2 k (n+1) = w 2 k (n)+β[p 2(n)]2 ·[v 2(ns 1(n-k)+b 2(n-ks * 2(n)] In order to obtain a uniform behavior with varying signal powers, we formulate a standardized version for updating the filter coefficients w 1 and w 2 . The standardization quantity must be proportional to the square of a power quantity p 1 or p 2 . Β is the rate of adaptation. w 1 k ( n +1) = w 1 k ( n ) + β [ p 1 ( n )] 2 · [ v 1 ( n ) · s 2 ( n - k ) + b 1 ( n - k ) S * 1 ( n )] w 2 k ( n +1) = w 2 k ( n ) + β [ p 2 ( n )] 2 · [ v 2 ( n ) · s 1 ( n - k ) + b 2 ( n - k ) · s * 2 ( n )]

Das bis hierher beschriebene System zur adaptiven Geräuschunterdrückung mittels der Methode der blinden Signaltrennung genügt wegen der nicht zu vemachlässigenden Autokorrelationsfunktion realer akustischer Signale noch nicht, um in realistischer Umgebung eine verzerrungsarme Verarbeitung bei gleichzeitig befriedigendem Konvergenzverhalten zu erzielen. Das System kann verbessert werden, wenn die Aufdatierung der Filterkoeffizienten w 1 und w 2 nicht direkt auf den Eingangssignalen y1 und y2 und den Ausgangssignalen s1 und s2, sondern auf transformierten Signalen basiert.The system described so far for adaptive noise suppression using the method of blind signal separation is not yet sufficient due to the not negligible autocorrelation function of real acoustic signals in order to achieve low-distortion processing in a realistic environment with satisfactory convergence behavior. The system can be improved if the update of the filter coefficients w 1 and w 2 is not based directly on the input signals y 1 and y 2 and the output signals s 1 and s 2 , but on transformed signals.

Das erfindungsgemässe System gemäss Figur 2 verwendet vier Kreuzglied-Filter 19, 20, 21 und 22 zur signalabhängigen Transformation der Ein- und Ausgangssignale. Für die schnelle signalabhängige Transformation erweisen sich die aus der Sprachsignalverarbeitung bekannten Kreuzglied-Filterstrukturen als besonders geeignet. Sie werden dort für die lineare Prädiktion eingesetzt. The system according to the invention according to FIG. 2 uses four cross-link filters 19, 20, 21 and 22 for the signal-dependent transformation of the input and output signals. The cross-link filter structures known from voice signal processing have proven to be particularly suitable for fast signal-dependent transformation. They are used there for linear prediction.

Für die Ermittlung der Koeffizienten k der Kreuzglied-Filter sind zwei Kreuzglied-Dekorrelatoren 31 und 32 und eine Glättungseinheit 33 vorhanden. Die Kreuzglied-Dekorrelatoren ermitteln je einen Koeffizientenvektor k 1 und k 2 basierend auf den Eingangssignalen y1 und y2. In der Glättungseinheit werden die beiden Koeffizientenvektoren gemittelt und zeitlich geglättet als Koeffizientenvektor k an die Kreuzglied-Filter weitergegeben.Two cross-link decorrelators 31 and 32 and a smoothing unit 33 are provided for determining the coefficients k of the cross-link filter. The cross-link decorrelators each determine a coefficient vector k 1 and k 2 based on the input signals y 1 and y 2 . In the smoothing unit, the two coefficient vectors are averaged and smoothed over time and passed on to the cross-section filter as coefficient vector k.

Im Gegensatz zum bekannten System von Fig. 1 basieren im erfindungsgemässen System alle Berechnungen zur Aufdatierung der Koeffizienten auf den transformierten Ein- und Ausgangssignalen y1M, y2M, s1M und s2M. Zwei Kreuzkorrelatoren 23 und 24 berechnen die benötigten Kreuzkorrelationsvektoren r 1 und r 2. Die Vorberechnungseinheiten 25, 26, 27 und 28 ermitteln die Zwischengrössen v1, v2, b1 und b2. Die Aufdatierungseinheiten 29 und 30 ermitteln die modifizierten Filterkoeffizienten w 1 und w 2 und stellen sie den Filtern 17 und 18 zur Verfügung.In contrast to the known system from FIG. 1, in the system according to the invention all calculations for updating the coefficients are based on the transformed input and output signals y 1M , y 2M , s 1M and s 2M . Two cross correlators 23 and 24 calculate the required cross correlation vectors r 1 and r 2 . The precalculation units 25, 26, 27 and 28 determine the intermediate variables v 1 , v 2 , b 1 and b 2 . The updating units 29 and 30 determine the modified filter coefficients w 1 and w 2 and make them available to the filters 17 and 18.

In der Normierungseinheit 34 wird eine für die Aufdatierung der Filterkoeffizienten w 1 und w 2 gemeinsame Normierungsgrösse p berechnet. Die optimale Wahl der Normierungsgrösse p zusammen mit der richtigen Einstellung der Kompensationsfilter 5 und 6 gewährleisten ein sauberes und eindeutiges Konvergenzverhalten des erfindungsgemässen Verfahrens.A standardization variable p, which is common for the update of the filter coefficients w 1 and w 2, is calculated in the standardization unit 34. The optimal choice of the standardization variable p together with the correct setting of the compensation filters 5 and 6 ensure a clean and unambiguous convergence behavior of the method according to the invention.

Im folgenden wird eine spezielle Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgehend von Figur 2 ausführlicher beschrieben. Die Mikrophone 1 und 2, die AD-Wandler 3 und 4, die DA-Wandler 13 und 14 sowie die Hörer 15 und 16 werden in der Betrachtung als ideal angenommen. Die Charakteristiken der realen akustischen und elektrischen Wandler können in den Kompensationsfiltem 5 und 6 bzw. in den Verarbeitungseinheiten 11 und 12 berücksichtigt und allenfalls kompensiert werden. Für die AD-Wandler 3 und 4 und die DA-Wandler 13 und 14 gelten die nachfolgenden Beziehungen. Dabei bezeichnen T und fs die Abtastperiode bzw. Abtastfrequenz und der Index n den diskreten Zeitpunkt. d 1(n·T) ⇒ d 1(n) u 1(n) ⇒ u 1(n·T) d 2(n·T) ⇒ d 2(n) u 2(n) ⇒ u 2(n·T) T = 1/fs   fs = 16kHz A specific embodiment of the present invention is described in more detail below on the basis of FIG. 2. The microphones 1 and 2, the AD converters 3 and 4, the DA converters 13 and 14 and the listeners 15 and 16 are assumed to be ideal in the consideration. The characteristics of the real acoustic and electrical transducers can be taken into account in the compensation filters 5 and 6 or in the processing units 11 and 12 and, if need be, compensated for. The following relationships apply to AD converters 3 and 4 and DA converters 13 and 14. T and f s denote the sampling period or sampling frequency and the index n the discrete point in time. d 1 ( n · T ) ⇒ d 1 ( n ) u 1 ( n ) ⇒ u 1 ( n · T ) d 2 ( n · T ) ⇒ d 2 ( n ) u 2 ( n ) ⇒ u 2 ( n · T ) T = 1 / f s f s = 16 kHz

Die Kompensationsfilter 5 und 6 sind gemäss Figur 3 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Struktur entspricht einem allgemeinen rekursiven Filter der Ordnung K. Die Koeffizienten b1k, a1k, b2k und a2k werden so gesetzt, dass sich der mittlere Frequenzgang eines Eingangs an den anderen Eingang angleicht. Dabei wird vorzugsweise über alle möglichen Orte von akustischen Signalquellen bzw. über alle möglichen Einfallsrichtungen gemittelt.

Figure 00120001
Figure 00120002
K = 2 The compensation filters 5 and 6 are constructed according to FIG. 3 and the following relationships apply. The structure corresponds to a general recursive filter of order K. The coefficients b 1k , a 1k , b 2k and a 2k are set in such a way that the average frequency response of one input adjusts to the other input. It is preferably averaged over all possible locations of acoustic signal sources or over all possible directions of incidence.
Figure 00120001
Figure 00120002
K = 2

Die Verzögerungselemente 7 und 8 sind gemäss Figur 4 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die notwendigen Verzögerungszeiten D1 und D2 hängen vor allem vom Abstand der beiden Mikrophone und der bevorzugten Schalleinfallsrichtung ab. Kleine Verzögerungszeiten sind wünschenswert, da damit auch die Gesamtverzögerungszeit des Systems verringert wird. z 1(n) = y 1(n-D 1) z 2(n) = y 2(n-D 2) D 1 = D 2 = 1 The delay elements 7 and 8 are constructed according to FIG. 4 and the following relationships apply. The necessary delay times D 1 and D 2 depend primarily on the distance between the two microphones and the preferred direction of sound incidence. Small delay times are desirable because it also reduces the overall system delay time. e.g. 1 ( n ) = y 1 ( n - D 1 ) e.g. 2 ( n ) = y 2 ( n - D 2 ) D 1 = D 2 = 1

Für die Subtrahierer 9 und 10 gelten die nachfolgenden Beziehungen. s 1(n) = z 1(n)-e 1(n) s 2(n) = z 2(n)-e 2(n) The following relationships apply to the subtractors 9 and 10. s 1 ( n ) = e.g. 1 ( n ) - e 1 ( n ) s 2 ( n ) = e.g. 2 ( n ) - e 2 ( n )

Für die Verarbeitungseinheiten 11 und 12 gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Funktionen f1() und f2() stehen für beliebige lineare oder nichtlineare Funktionen ihrer Argumente. Sie ergeben sich aufgrund der üblichen hörgerätespezifischen Verarbeitung. u 1(n) = f 1(s 1(n),s 1(n-1), s 1(n-2),...) u 2(n) = f 2(s 2(n), s 2(n-1), s 2(n-2),...) The following relationships apply to the processing units 11 and 12. The functions f 1 () and f 2 () stand for any linear or non-linear functions of their arguments. They result from the usual processing of hearing aids. u 1 ( n ) = f 1 ( s 1 ( n ), s 1 ( n -1), s 1 ( n -2), ...) u 2 ( n ) = f 2 ( s 2 ( n ), s 2 ( n -1), s 2 ( n -2), ...)

Die Filter 17 und 18 sind gemäss Figur 5 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Filterordnungen N1 und N2 ergeben sich aus einem Kompromiss zwischen erzielbarem Effekt und dem Rechenaufwand.

Figure 00130001
Figure 00130002
N 1 = N 2 = 63 The filters 17 and 18 are constructed according to FIG. 5 and the following relationships apply. The filter orders N 1 and N 2 result from a compromise between the achievable effect and the computational effort.
Figure 00130001
Figure 00130002
N 1 = N 2 = 63

Die Kreuzglied-Filter 19, 20, 21 und 22 sind gemäss Figur 6 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Filterordnung M kann recht klein gewählt werden. y 10(n) = y 1(n) x 10(n) = y 1(n)

Figure 00140001
y 20(n) = y 2(n) x 20(n) = y 2(n)
Figure 00140002
s 10 (n) = s 1(n) x 30(n) = s 1(n)
Figure 00140003
s 20(n) = s 2(n) x 40(n) = s 2(n)
Figure 00140004
M = 2 The cross-link filters 19, 20, 21 and 22 are constructed in accordance with FIG. 6 and the following relationships apply. The filter order M can be chosen to be quite small. y 10 ( n ) = y 1 ( n ) x 10 ( n ) = y 1 ( n )
Figure 00140001
y 20th ( n ) = y 2 ( n ) x 20th ( n ) = y 2 ( n )
Figure 00140002
s 10 ( n ) = s 1 ( n ) x 30th ( n ) = s 1 ( n )
Figure 00140003
s 20th ( n ) = s 2 ( n ) x 40 ( n ) = s 2 ( n )
Figure 00140004
M = 2

Die Kreuzkorrelatoren 23 und 24 sind gemäss Figur 7 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Konstanten g und h, die das Zeitverhalten der gemittelten Kreuzkorrelationen bestimmen, sollten den Filterordnungen N1 und N2 angepasst sein. Die Konstanten L1 und L2 bestimmen, wie viele Kreuzkorrelationsterme in den nachfolgenden Berechnungen jeweils berücksichtigt werden.

Figure 00140005
Figure 00140006
g = 63/64 h = 1-g = 1/64 L 1 = L 2 = 31 The cross correlators 23 and 24 are constructed according to FIG. 7 and the following relationships apply. The constants g and h, which determine the time behavior of the averaged cross correlations, should be adapted to the filter orders N 1 and N 2 . The constants L 1 and L 2 determine how many cross-correlation terms are taken into account in the subsequent calculations.
Figure 00140005
Figure 00140006
G = 63/64 H = 1- G = 1/64 L 1 = L 2 = 31

Die Vorberechnungseinheiten vom Typ V 25 und 26 sind gemäss Figur 8 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Normierung wurde so gewählt, dass die Zwischengrössen v1 und v2 dimensionslos sind.

Figure 00150001
Figure 00150002
Type V 25 and 26 precalculation units are constructed according to FIG. 8 and the following relationships apply. The standardization was chosen so that the intermediate variables v 1 and v 2 are dimensionless.
Figure 00150001
Figure 00150002

Die Vorberechnungseinheiten vom Typ B 27 und 28 sind gemäss Figur 9 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Normierung wurde so gewählt, dass die Zwischengrössen b1 und b2 dimensionslos sind.

Figure 00150003
Figure 00150004
Type B 27 and 28 precalculation units are constructed according to FIG. 9 and the following relationships apply. The standardization was chosen so that the intermediate sizes b 1 and b 2 are dimensionless.
Figure 00150003
Figure 00150004

Die Aufdatierungseinheiten 29 und 30 sind gemäss Figur 10 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Adaptionsgeschwindigkeit β kann dem gewünschten Konvergenzverhalten entsprechend gewählt werden. w 1 k (n+1) = w 1 k (n)+β p(n) ·[v 1(ns 2 M (n-k)+b 1(n-ks 1 M (n)] (0≤kN 1) w 2 k (n+1) = w 2 k (n)+β p(n) ·[v 2(ns 1 M (n-k)+b 2(n-ks 2 M (n)] (0≤kN 2) The update units 29 and 30 are constructed in accordance with FIG. 10 and the following relationships apply. The adaptation speed β can be chosen according to the desired convergence behavior. w 1 k ( n +1) = w 1 k ( n ) + β p ( n ) · [ v 1 ( n ) · s 2 M ( n - k ) + b 1 ( n - k ) · s 1 M ( n )] (0≤ k N 1 ) w 2 k ( n +1) = w 2 k ( n ) + β p ( n ) · [ v 2 ( n ) · s 1 M ( n - k ) + b 2 ( n - k ) · s 2 M ( n )] (0≤ k N 2 )

Die Kreuzglied-Dekorrelatoren 31 und 32 sind gemäss Figur 11 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Kreuzglied-Dekorrelatoren berechnen die für eine Dekorrelation ihrer Eingangssignale benötigten Koeffizientenvektoren k 1 und k 2. f 10(n) = y 1(n) b 10(n) = y 1(n)

Figure 00160001
f 20(n) = y 2(n) b 20(n) = y 2(n)
Figure 00160002
The cross-link decorrelators 31 and 32 are constructed according to FIG. 11 and the following relationships apply. The cross-link decorrelators calculate the coefficient vectors k 1 and k 2 required for decorrelation of their input signals. f 10 ( n ) = y 1 ( n ) b 10 ( n ) = y 1 ( n )
Figure 00160001
f 20th ( n ) = y 2 ( n ) b 20th ( n ) = y 2 ( n )
Figure 00160002

Die Glättungseinheit 33 ist gemäss Figur 12 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Die Konstanten f und I werden so gewählt, dass die gemittelten Koeffizienten k den gewünschten geglätteten Verlauf bekommen.

Figure 00160003
f = 1.0 l = 0.25 The smoothing unit 33 is constructed in accordance with FIG. 12 and the following relationships apply. The constants f and I are chosen so that the averaged coefficients k get the desired smoothed course.
Figure 00160003
f = 1.0 l = 0.25

Die Normierungseinheit 34 ist gemäss Figur 13 aufgebaut und es gelten die nachfolgenden Beziehungen. Es werden zuerst die vier Leistungen von y1M, y2M, s1M und s2M berechnet und daraus wird die Normierungsgrösse p ermittelt. i 1(n) = g·i 1(n-1)+[y 1 M (n)]2 o 1(n) = g·o 1(n-1)+h·[s 1 M (n)]2 i 2(n) = g·i 2(n-1)+h·[y 2 M (n)]2 o 2(n) = g·o 2(n-1)+h·[s 2 M (n)]2

Figure 00170001
The standardization unit 34 is constructed according to FIG. 13 and the following relationships apply. First the four powers of y 1M , y 2M , s 1M and s 2M are calculated and from this the standardization variable p is determined. i 1 ( n ) = G · i 1 ( n- 1) + [ y 1 M ( n )] 2 O 1 ( n ) = G · O 1 ( n -1) + H · [ s 1 M ( n )] 2 i 2 ( n ) = G · i 2 ( n -1) + H · [ y 2 M ( n )] 2 O 2 ( n ) = g · o 2 ( n -1) + H · [ s 2 M ( n )] 2
Figure 00170001

Die bevorzugte Ausführungsform kann problemlos auf einem handelsüblichen Signalprozessor programmiert oder in einer integrierten Schaltung realisiert werden. Dazu müssen alle Variablen geeignet quantisiert und die Operationen auf die vorhandenen Architekturblöcke hin optimiert werden. Ein besonderes Augenmerk gilt dabei der Behandlung der quadratischen Grössen (Leistungen) und den Divisionsoperationen. Abhängig vom Zielsystem gibt es dazu optimierte Vorgehensweisen. Diese sind aber an und für sich nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung.The preferred embodiment can easily be on a commercial Signal processor programmed or implemented in an integrated circuit become. To do this, all variables must be appropriately quantized and the operations based on the existing architectural blocks are optimized. A special Attention is paid to the treatment of square sizes (services) and the division operations. Depending on the target system, there are optimized ones Procedures. But in and of themselves these are not the subject of present invention.

Claims (11)

Schaltung zur Berechnung von zwei dekorrelierten digitalen Ausgangssignalen (s1, s2) aus zwei korrelierten digitalen Eingangssignalen (y1, y2), beinhaltend zwei symmetrisch übers Kreuz in Vorwärtsrichtung angeordnete Filter (17, 18) mit adaptiven Filterkoeffizienten (w 1, w 2), zwei Verzögerungselemente (7, 8) und zwei Subtrahierer (9, 10) zur Berechnung der Ausgangssignale (s1, s2) im Zeitbereich aus den Eingangssignalen (y1, y2) unter Minimierung einer aus Kreuzkorrelationstermen bestehenden quadratischen Kostenfunktion, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung vier Kreuzglied-Filter (19-22) zur signalabhängigen Transformation der Ein- und Ausgangssignale (y1, y2; s1, s2) enthält und dass alle Recheneinheiten zur Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w 1, w 2) den Kreuzglied-Filtern (19-22) nachgeschaltet sind.Circuit for calculating two decorrelated digital output signals (s 1 , s 2 ) from two correlated digital input signals (y 1 , y 2 ), comprising two filters (17, 18) arranged symmetrically crosswise in the forward direction with adaptive filter coefficients ( w 1 , w 2 ), two delay elements (7, 8) and two subtractors (9, 10) for calculating the output signals (s 1 , s 2 ) in the time domain from the input signals (y 1 , y 2 ) while minimizing a quadratic cost function consisting of cross-correlation terms, characterized in that the circuit contains four cross-link filters (19-22) for signal-dependent transformation of the input and output signals (y 1 , y 2 ; s 1 , s 2 ) and that all computing units for updating the filter coefficients ( w 1 , w 2 ) downstream of the cross-section filters (19-22). Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Kreuzkorrelatoren (23, 24), vier Vorberechnungseinheiten (25-28) und zwei Aufdatierungseinheiten (29, 30) zur schnell reagierenden und recheneffizienten Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w 1, w 2).Circuit according to claim 1, characterized by two cross-correlators (23, 24), four pre-calculation units (25-28) and two update units (29, 30) for quickly reacting and computationally efficient update of the filter coefficients ( w 1 , w 2 ). Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch zwei Kreuzglied-Dekorrelatoren (31, 32), die der Statistik der beiden Eingangssignale (y1, y2) folgen, und eine Glättungseinheit (33) zur Berechnung von gemittelten und geglätteten Koeffizienten (k) für die Kreuzglied-Filter (19-22).Circuit according to Claim 1 or 2, characterized by two cross-member decorrelators (31, 32) which follow the statistics of the two input signals (y 1 , y 2 ) and a smoothing unit (33) for calculating averaged and smoothed coefficients ( k ) for the cross-link filter (19-22). Schaltung nach einem der Ansprüche 1-3, gekennzeichnet durch eine Normierungseinheit (34), die eine für die Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w 1, w 2) optimale Normierungsgrösse (p) berechnet. Circuit according to one of Claims 1-3, characterized by a standardization unit (34) which calculates an optimal standardization variable (p) for updating the filter coefficients ( w 1 , w 2 ). Vorrichtung zur adaptiven Geräuschunterdrückung in akustischen Eingangssignalen, beinhaltend zwei Mikrophone (1, 2) und zwei AD-Wandler (3, 4) zur Wandlung der akustischen Eingangssignale in zwei digitale Eingangssignale (y1, y2), eine Schaltung zur Verarbeitung der digitalen Eingangssignale (y1, y2) in digitale Ausgangssignale (s1, s2), mindestens einen DA-Wandler (13, 14) und mindestens einen Lautsprecher bzw. Hörer (15, 16) zur Wandlung der digitalen Ausgangssignale (s1, s2) in akustische Ausgangssignale, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltung zur Verarbeitung der digitalen Eingangssignale (y1, y2) in digitale Ausgangssignale (s1, s2) eine Schaltung nach einem der Ansprüche 1-4 ist.Device for adaptive noise suppression in acoustic input signals, comprising two microphones (1, 2) and two AD converters (3, 4) for converting the acoustic input signals into two digital input signals (y 1 , y 2 ), a circuit for processing the digital input signals (y 1 , y 2 ) into digital output signals (s 1 , s 2 ), at least one DA converter (13, 14) and at least one loudspeaker or receiver (15, 16) for converting the digital output signals (s 1 , s 2 ) in acoustic output signals, characterized in that the circuit for processing the digital input signals (y 1 , y 2 ) into digital output signals (s 1 , s 2 ) is a circuit according to one of claims 1-4. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch mindestens ein Kompensationsfilter (5, 6) zur Angleichung des mittleren Frequenzgangs eines Mikrophons (1) an den mittleren Frequenzgang des anderen Mikrophons (2).Apparatus according to claim 5, characterized by at least one compensation filter (5, 6) for matching the average frequency response of one microphone (1) to the average frequency response of the other microphone (2). Verfahren zur Berechnung von zwei dekorrelierten digitalen Ausgangssignalen (s1, s2) aus zwei korrelierten digitalen Eingangssignalen (y1, y2), ausführbar mittels einer Schaltung nach einem der Ansprüche 1-4, wobei mittels zweier symmetrisch übers Kreuz in Vorwärtsrichtung angeordneter Filter (17, 18) mit adaptiven Filterkoeffizienten (w 1, w 2), zwei Verzögerungselementen (7, 8) und zwei Subtrahierern (9, 10) die dekorrelierten Ausgangssignale (s1, s2) aus den Eingangssignalen (y1, y2) unter Minimierung einer aus Kreuzkorrelationstermen bestehenden quadratischen Kostenfunktion im Zeitbereich ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass mittels vier Kreuzglied-Filter (19-22) eine signalabhängige Transformation der Ein- und Ausgangssignale (y1, y2; s1, s2) vorgenommen wird und zur Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w 1, w 2) nur die transformierten Signale (y1M, y2M; s1M, s2M) verwendet werden. Method for calculating two decorrelated digital output signals (s 1 , s 2 ) from two correlated digital input signals (y 1 , y 2 ), executable by means of a circuit according to one of claims 1-4, using two filters arranged symmetrically crosswise in the forward direction (17, 18) with adaptive filter coefficients ( w 1 , w 2 ), two delay elements (7, 8) and two subtractors (9, 10) the decorrelated output signals (s 1 , s 2 ) from the input signals (y 1 , y 2 ) while minimizing a quadratic cost function consisting of cross correlation terms in the time domain, characterized in that a signal-dependent transformation of the input and output signals (y 1 , y 2 ; s 1 , s 2 ) is carried out by means of four cross-link filters (19-22) and only the transformed signals (y 1M , y 2M ; s 1M , s 2M ) are used to update the filter coefficients ( w 1 , w 2 ). Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kreuzglied-Dekorrelatoren (31, 32) der Statistik der beiden Eingangssignale (y1, y2) folgen und eine Glättungseinheit (33) die gemittelten und geglätteten Koeffizienten (k) für die Kreuzglied-Filter (19-22) berechnet.Method according to claim 7, characterized in that two cross-member decorrelators (31, 32) follow the statistics of the two input signals (y 1 , y 2 ) and a smoothing unit (33) the averaged and smoothed coefficients ( k ) for the cross-member filters (19-22) calculated. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Normierungseinheit (34) eine für die Aufdatierung der Filterkoeffizienten (w 1, w 2) optimale Normierungsgrösse (p) berechnet wird.Method according to claim 7 or 8, characterized in that in a standardization unit (34) an optimal standardization quantity (p) is calculated for updating the filter coefficients ( w 1 , w 2 ). Verfahren zur adaptiven Geräuschunterdrückung in akustischen Eingangssignalen, wobei die akustischen Eingangssignale in digitale Eingangssignale (y1, y2) gewandelt werden, die digitalen Eingangssignale (y1, y2) in digitale Ausgangssignale (s1, s2) verarbeitet werden und die digitalen Ausgangssignale (s1, s2) in akustische Ausgangssignale gewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Verarbeitung der digitalen Eingangssignale (y1, y2) in digitale Ausgangssignale (s1, s2) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9 angewendet wird.Method for adaptive noise suppression in acoustic input signals, the acoustic input signals being converted into digital input signals (y 1 , y 2 ), the digital input signals (y 1 , y 2 ) being processed into digital output signals (s 1 , s 2 ) and the digital ones Output signals (s 1 , s 2 ) are converted into acoustic output signals, characterized in that a method according to one of claims 7-9 is used for processing the digital input signals (y 1 , y 2 ) into digital output signals (s 1 , s 2 ) becomes. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Wandlung der akustischen Eingangssignale zwei Mikrophone (1, 2) verwendet werden und der mittlere Frequenzgang eines Mikrophons (1) mittels mindestens eines Kompensationsfilters (5, 6) dem mittleren Frequenzgang des anderen Mikrophons (2) angeglichen wird.A method according to claim 10, characterized in that two microphones (1, 2) are used for converting the acoustic input signals and the average frequency response of a microphone (1) by means of at least one compensation filter (5, 6) the average frequency response of the other microphone (2) is adjusted.
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