FI104524B - Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin - Google Patents

Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin Download PDF

Info

Publication number
FI104524B
FI104524B FI971664A FI971664A FI104524B FI 104524 B FI104524 B FI 104524B FI 971664 A FI971664 A FI 971664A FI 971664 A FI971664 A FI 971664A FI 104524 B FI104524 B FI 104524B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
signal
echo
filter
residual
operating parameter
Prior art date
Application number
FI971664A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI971664A0 (fi
FI971664A (fi
Inventor
Jorma Maekinen
Antti Vaehaetalo
Original Assignee
Nokia Mobile Phones Ltd
Nokia Networks Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nokia Mobile Phones Ltd, Nokia Networks Oy filed Critical Nokia Mobile Phones Ltd
Priority to FI971664A priority Critical patent/FI104524B/fi
Publication of FI971664A0 publication Critical patent/FI971664A0/fi
Priority to US09/061,623 priority patent/US6163609A/en
Priority to DE69836240T priority patent/DE69836240T2/de
Priority to EP98302979A priority patent/EP0872962B1/en
Priority to AT98302979T priority patent/ATE343874T1/de
Priority to JP10988198A priority patent/JP3679245B2/ja
Publication of FI971664A publication Critical patent/FI971664A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI104524B publication Critical patent/FI104524B/fi

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers

Description

104524
Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin
Keksintö kohdistuu puhelinjärjestelmissä käytettäviin kaiunpoistomenetelmiin, tarkemmin kahteen suodattimeen perustuviin kaiunpoistomenetelmiin.
5 Puhelinverkossa syntyy kaikua monesta syystä. Sähköistä kaikua syntyy puhelinverkossa 2/4-johdinpiireissä eli hybridipiireissä impedanssien epäsovituksen johdosta. Akustista kaikua syntyy puhelinlaitteissa äänen kiertäessä kaiuttimesta mikrofoniin. Akustista kaikua voi syntyä esimerkiksi kaiutinpuhelinta käytettäessä, kun kaiuttimesta lähtevä ääni heijastuu huoneen seinistä takaisin mikrofoniin. Akustista kaikua 10 voi syntyä myös akustisen signaalin siirtyessä tavanomaisen puhelimen kuulokeosan rakenteita pitkin, tai esimerkiksi matkapuhelimessa sen runkorakenteita pitkin. Matkaviestinjärjestelmissä kaiunpoistoa käytetään matkaviestinjärjestelmän keskuksissa poistamaan kiinteästä verkosta mahdollisesti tulevaa sähköistä ja akustista kaikua, ja matkaviestimessä poistamaan matkaviestimessä syntyvää akustista kaikua.
15 Kaiunpoistajat toteutetaan tyypillisesti adaptiivisen suodattimen avulla. Kuvassa 1 esitetään lohkokaavio tyypillisen adaptiivisella suodattimella toteutetun kaiunpoista- jan rakenteesta. Adaptiivinen suodatin 10 suodattaa kaukopään signaalia R_IN ja ·· muodostaa sen perusteella kaikua vastaavan signaalin EST, joka vähennetään eli- : ;'; messä 20 lähipään puhesignaalista S_IN. Adaptiivinen suodatin ohjautuu jäännös-♦ * · . . · . 20 signaalin L RES perusteella siten, että adaptiivisen suodattimen muodostama kaikua vastava signaali EST mahdollisimman tarkkaan kumoaa signaalissa S_IN esiintyvän . · kaukopään signaalin kaiun. Kuvassa 1 kuvataan esimerkinomaisesti myös tyypillisen adaptiivisen suodattimen rakennetta, Tällainen suodatin 10 voidaan kuvata kahden • · · *·’ ’ toiminnallisen lohkon avulla, nimittäin suodatinlohkon 10a ja kertoimien laskenta- 25 lohkon 10b avulla. Kertoimien laskentalohko jatkuvasti laskee uusia arvoja suoda- : '·· tinlohkon 10a käyttämillä suodattimen kertoimille.
• · · • · · • · · ·. Adaptiivinen suodatin mukautuu kaikutien ominaisuuksiin, jolloin kaikua voidaan • t · poistaa signaalista myös silloin kun kaikutie vaihtelee. Adaptiivinen suodatin ei tyy- • · *···* pilhsesti kykene poistamaan kaikua täysin, jolloin signaaliin jää vielä jäännöskaikua, : Y; 30 jota voidaan mykistää vaimentamalla kaiunpoistajan jäännössignaalia. Vaimentami-sen lisäksi jäännössignaaliin voidaan lisätä kohinaa, joka vastaa ominaisuuksiltaan signaalissa S_IN olevaa taustakohinaa. Adaptiivisen suodattimen toiminnan avulla voidaan tyypillisesti päätellä, milloin jäljelle jäävässä signaalissa on niin voimakasta kaikua, että signaalia on vaimennettava. Kuvan 1 esittämässä kaiunpoistajassa jään- 2 104524 nössignaalin vaimentamisesta ja mahdollisesta kohinan lisäyksestä huolehtii vai-menninlohko 5.
Adaptiivinen suodatin toteutetaan kaiunpoistajissa tavanomaisesti LMS (Least Mean Square) -algoritmilla. Suodattimen kertoimia päivitetään tyypillisesti ainoastaan sil-5 loin, kun vastaanotettava signaali sisältää kaukopään puhetta ja lähtevä puhesignaali kaukopään signaalin kaikua. Jos lähtevä puhesignaali sisältää kaiun lisäksi lähipään puhetta, kyseessä on kaksoispuhetilanne. Tällaisessa tilanteessa on estettävä suodattimen kertoimien päivitys, koska lähipään puhe aiheuttaisi suodattimen mallin heikkenemisen.
10 Erilaisia suodattimen päivitystä ohjaavia algoritmeja tunnetaan useita. Nämä algoritmit ohjaavat suodattimen päivitystä tyypillisesti signaalien R_IN, SIN, L RES ja EST perusteella. Tällaista kaiunpoistajaa voidaan kuvata lohkokaavion avulla esimerkiksi kuvassa 2 esitetyllä tavalla. Rakenne on muuten kuvan 1 kaltainen, mutta siinä on lisäksi adaptiivisen suodattimen 10 päivitystä ohjaava ohjauselin 30, joka 15 ohjaa päivitystä signaalien R_IN, SIN, L RES ja EST perusteella. Ohjauselin 30 voi tällaisessa rakenteessa antaa suodattimelle 10 signaalin, jonka vaikutuksesta kertoimien laskentalohko 10b keskeyttää kertoimien laskennan. Näissä menetelmissä on kuitenkin ongelmana tilanne, jossa kaiku nopeasti voimistuu. Tällöin voimistunut . kaiku tulkitaan tyypillisesti lähipään puhesignaaliksi, eli tilanne tulkitaan kaksois- ' : 20 puhetilanteeksi, jolloin suodattimen kertoimia ei päivitetä ja kaiku pääsee ainakin ' jonkin aikaa vaimentamattomana suodattimen läpi. Tällaista virhetilannetta voidaan '· ·' korjata esimerkiksi nostamalla kynnystä, jolla kertoimien päivittyminen estyy. Täl- • · laisella korjauksella on puolestaan se ongelma, että kaksoispuhetilanne saattaa jäädä • *·· huomioimatta, jolloin suodattimen malli heikkenisi.
* · · • · · 25 Edellä kuvattuja ongelmia on pyritty parantamaan kahden adaptiivisen suodattimen eli kahden kaikutien mallin avulla. Eräs tällainen ratkaisu kuvataan artikkelissa • # *..] "Echo Canceler with Two Echo Path Models", Kazuo Ochiai, Takashi Araseki, Ta- • · · kashi Ogihara, 16 Transactions on Communications, Vol. COM-25, No. 6, June 1977. Kyseisessä menetelmässä käytetään kahta suodatinta, nimittäin taustasuoda-30 tinta ("background echo model") ja pääsuodatinta ("foreground echo model"). Taus- • · · tasuodattimen kertoimia päivitetään edellä kuvattuun tapaan, ja taustasuodattimen * ·. jäännöskaikua verrataan pääsuodattimen jäännöskaikuun. Pääsuodattimen kartoimia ei erikseen päivitetä, vaan tiettyjen ehtojen täyttyessä suoritetaan kertoimien kopiointi taustasuodattimesta pääsuodattimeen. Pääsuodattimen suodattama signaali on 35 kaiunpoistajan lähtösignaali. Tässä ratkaisussa on ongelmana se, että päivitys kohdistuu aina taustasuodattimeen. Taustasuodattimen mallin paremmuus selviää vasta 104524 3 vertailemalla sen päivityksen jälkeistä jäännöskaikua pääsuodattimen jäännöskai-kuun, joten pääsuodattimen kertoimet muuttuvat vasta tietyn viiveen jälkeen.
Samankaltainen ratkaisu kuvataan artikkelissa "Implementation and Evaluation of an Acoustic Echo Canceller using the Duo-Filter Control System", Yoichi Haneda, 5 Shoji Makino, Junji Kojima, Suehiro Shimauchi, International Workshop on Acoustic Echo and Noise Control, Ronos, Norja, June 1995. Tässäkin artikkelissa kuvataan kahdella adaptiivisella suodattimena toteutettu rakenne, joista suodattamista vain toista päivitetään.
Hakemusjulkaisussa EP 0 627 840 kuvataan eräs toinen kahta adaptiivista suodatinta 10 käyttävä menetelmä. Erona edellä kuvattuihin kahden adaptiivisen suodattimen menetelmiin on se, että suodatinten kertoimia ei kopioida vaan molempien suodatinten kertoimia päivitetään. Taustasuodatinta päivitetään aina, kun kaukopään signaalissa havaitaan puhetta. Kaksoispuhetilanteen tunnistin ("double talk detector") vertailee pääsuodattimen ja taustasuodattimen jäännöskaikuja ja ohjaa niiden perusteella pää-15 suodattimen päivitystä. Tässä ratkaisussa haittana on suuri laskentatehon tarve. Suodattimen kertoimien edustaman mallin laskenta vaatii suhteellisen paljon laskentatehoa, ja hakemusjulkaisun EP 0 627 840 esittämässä ratkaisussa molempien suodattimien malleja saatetaan laskea ja päivittää samaan aikaan.
• · Laskentatehon säästämiseksi hakemusjulkaisu EP 0 627 840 esittää ratkaisun, jossa 20 taustasuodatin suodattaa vain tietyn taajuuden alapuolella olevaa alipäästösuodatet-\v tua taajuuskaistaa, jolloin taustasuodattimen näytteenottonopeutta voidaan pienen- ’: ’': tää, jolloin laskentakapasiteettia tarvitaan vähemmän. Tässä ratkaisussa on kuitenkin haittana se, että toisen suodattimen kaistan rajoitus heikentää suodattimien ulostulon vertailun luotettavuutta. Taustasuodatin ei kyseisen julkaisun esittämässä ratkaisussa 25 lainkaan huomioi mainitun tietyn taajuuden yläpuolella olevaa signaalin osaa, jol-:·. loin taustasuodattimen malli ei vastaa kaikutien ominaisuuksia tämän signaalin kais- • I < *... tan osalta. Taustasuodatin ei kyseisessä ratkaisussa myöskään reagoi lainkaan, jos • · · pelkästään mainitun tietyn taajuuden yläpuolella olevalla kaistalla on signaali, esi-merkiksi jokin korkeataajuinen merkkiääni.
* « ’·* 30 Keksinnön tavoitteena on toteuttaa kaiunpoistaja, joka säilyttää kaikutien mallin *·*·* mahdollisimman hyvin kaksoispuheen aikana. Lisäksi keksinnön tavoitteena on to- : teuttaa kaiunpoistaja, joka reagoi kaikutien muutoksiin tunnettua tekniikkaa no peammin.
104524 4
Tavoitteet saavutetaan käyttämällä kahta adaptiivista suodatinta, joista toinen toimii pääsuodattimena ja toinen taustasuodattimena, ja valitsemalla lähtösignaalin suodatuksessa käytettävä suodattimen kerroinjoukko sen mukaan, kumman suodattimen muodostaman jäännössignaalin taso on matalempi. Jäännössignaaleja verrataan 5 edullisesti jakamalla ne ainakin kahteen taajuuskaistaan ja vertailemalla jaettuja taajuuskaistoja keskenään.
Keksinnön mukaiselle kaiunpoistojärjestelmälle on tunnusomaista, että se lisäksi käsittää vertailuelimen ainakin mainittujen ensimmäisen jäännössignaalin ja toisen jäännössignaalin vertailemiseksi, 10 ja siitä, että se on järjestetty valitsemaan mainitussa toisen signaalin ulostulossa vaikuttavan muokatun signaalin muodostamisessa käytettävä toimintaparametri mainituista ensimmäisestä ja toisesta toimintaparametrista mainitun vertailuelimen ulostulosignaalin perusteella.
Keksintö kohdistuu myös menetelmään, jossa mainitun muokatun toisen signaalin 15 muodostamisessa käytettävä toimintaparametri valitaan mainituista ensimmäisestä ja toisesta toimintaparametrista ainakin ensimmäisen ja toisen jäännössignaalin tason vertailun perusteella.
Keksintö kohdistuu lisäksi myös matkaviestimeen, joka käsittää kaiunpoistojärjes-..' telmän, jolle matkaviestimelle on tunnusomaista, että : 20 matkaviestimen kaiunpoistojärjestelmä lisäksi käsittää vertailuelimen ainakin mai-' nittujen ensimmäisen jäännössignaalin ja toisen jäännössignaalin vertailemiseksi, : · ·: ja se, että matkaviestimen kaiunpoistojärjestelmä on järjestetty valitsemaan maini- ' ·,, tussa toisen signaalin ulostulossa vaikuttavan muokatun signaalin muodostamisessa .·.··. käytettävä toimintaparametri mainituista ensimmäisestä ja toisesta toimintaparamet- 25 rista mainitun vertailuelimen ulostulosignaalin perusteella.
• · : ’·· Keksinnön mukaisessa kaiunpoistajassa käytetään kahta adaptiivista suodatinta, • ·« v : nimittäin pääsuodatinta ja taustasuodatinta. Taustasuodattimen tarkoituksena on varmistaa pääsuodattimen mallin pysyminen oikeana. Tausta- ja pääsuodattimen ···. kertoimia päivitetään erilaisin ehdoin, ja suodattimien tuottamia jäännössignaaleja 30 verrataan toisiinsa. Kaiunpoistajan lähtösignaalin muodostamisessa käytettävä suo-\ v datinkerroinjoukko valitaan tämän jäännössignaalien vertailun perusteella. Käytettä- ';vän suodatinkerroinjoukon valinta tapahtuu joko kopioimalla taustasuodattimen kertoimet pääsuodattimeen tai vaihtamalla tausta- ja pääsuodattimen tehtävät keskenään. Kaiunpoistajan kaksoispuhetilanteiden toimintaa varmennetaan vertailemalla 35 kahden suodattimen muodostamia jäännössignaaleja taajuuskaistoittani, jolloin väl- 104524 5 tetään satunnaisten voimakkaiden äänteiden aiheuttamien kaikua muistuttavien korrelaatioiden aiheuttamat kaksoispuhetilanteiden virhetoiminnot.
Seuraavassa selostetaan keksintöä yksityiskohtaisemmin viitaten esimerkkinä esitettyihin edullisiin suoritusmuotoihin ja oheisiin kuviin, joissa 5 kuva 1 esittää edellä kuvattua tunnetun tekniikan mukaista yhden adaptiivisen suodattimen käsittävää kaiunpoistajaa, kuva 2 esittää erästä toista edellä kuvattua tunnetun tekniikan mukaista yhden adaptiivisen suodattimen käsittävää kaiunpoistajaa, kuva 3 esittää keksinnön erään edullisen toteutusmuodon rakennetta, 10 kuva 4 esittää keksinnön erään edullisen toteutusmuodon rakennetta, kuva 5 esittää keksinnön erään edullisen toteutusmuodon toiminnan lohkokaavion alkuosaa, kuva 6 esittää kuvan 5 lohkokaavion loppuosaa ja kuva 7 esittää erään keksinnön edullisen sovelluskohteen lohkokaaviota.
15 Tässä hakemuksessa nimillä S_IN, S OUT, R_IN, R OUT, ESTI ja EST2 tarkoite- taan tiettyjä signaaleja, vaikka eräissä kuvissa on selvyyden vuoksi samoilla nimillä ::' merkitty kyseisiä signaaleja vastaavia liitäntöjä.
Kuvassa 3 esitetään esimerkinomaisesti keksinnön erään edullisen toteutusmuodon *... rakenne. Keksinnön mukaisessa kaiunpoistajassa käytetään kahta adaptiivista suo- • · « * 20 datinta 10, 50, joita tässä hakemuksessa kutsutaan pääsuodattimeksi 10 ja taustasuo- dattimeksi 50. Taustasuodatinta käytetään varmistamaan, että pääsuodattimen malli • · ; " on oikea. Taustasuodattimen kaikuestimaatti EST2 vähennetään signaalista S_IN, v ; jolloin saadaan taustasuodattimen jäännössignaali L RES2. Vastaavasti pääsuodat- •f. timen kaikuestimaatti ESTI vähennetään signaalista S_IN, jolloin saadaan pääsuo- ··»· ,···. 25 dattimen jäännössignaali L RESl. Signaalit L RES1 ja L RES2 viedään ohjauseli- melle 60, joka ohjaa pääsuodatinta 10 ja taustasuodatinta 50 keskeyttämällä tarvitta-‘ ‘ essa niiden päivityksen. Ohjauselin 60 ohjaa pää- ja taustasuodatinta myös kaiku- • estimaattien ESTI ja EST2 sekä tulosignaalin S_IN perusteella. Ohjauselin 60 voi tarvittaessa myös ohjata taustasuodattimen kertoimet kopioitumaan pääsuodatti-30 meen, mitä kuvassa 3 kuvaa kytkin 90.
6 104524
Seuraavassa kuvataan keksinnön mukaisen kaiunpoistajan toimintaa karkeasti periaatteellisella tasolla. Pääsuodattimen 10 kertoimia päivitetään, kun pääsuodattimen kaikuestimaatin ESTI taso on riittävän suuri verrattuna signaalin S_IN tasoon. Jos pääsuodattimen kaikuestimaatin taso ei ole riittävän suuri, kyseessä on kaksoispu-5 hetilanne tai kaiun voimakkuus kohinaan verrattuna on pieni, jolloin kummassakin näistä tilanteista pääsuodattimen kertoimien päivittäminen huonontaisi pääsuodattimen kaikutien mallia. Tällaisessa tilanteessa päivitetään taustasuodattimen 50 kertoimia sen varalta, että kaiun voimakkuus olisikin signaalitiellä kasvanut, jolloin pääsuodattimen päivitys on estynyt, koska pääsuodattimen kaikuestimaatin taso on 10 pienentynyt suhteessa signaalin S_IN tasoon.
Taustasuodattimen kertoimia päivitetään edullisimmin silloin, kun pääsuodatinta ei päivitetä. Taustasuodattimen kertoimet kopioidaan pääsuodattimeen jäännössignaa-lien LRES1 ja LRES2 vertailun perustella. Jos signaalin LRES2 taso on riittävän pitkän aikaan riittävän paljon signaalin L RES 1 tasoa pienempi, kopioidaan tausta-15 suodattimen kertoimet pääsuodattimeen. Koska kaikutien vaimennus voi olla suuri ja heikko kaikusignaali voi lisäksi sekoittua lähipään taustameluun, täytyy vaadittavan tasoeron olla suhteellisen pieni. Lisäksi vaadittavan ajan on oltava suhteellisen lyhyt, jotta kaiunpoistaja reagoisi kaikutien muutostilanteisiin riittävän nopeasti.
. Joissain kaksoispuheen aikaisissa tilanteissa taustasuodatin voi vaimentaa kapeata 20 taajuuskaistaa signaalissa S_IN olevasta lähipään puhesignaalista. Esimerkiksi lähi-' pään puheen soinnillisen äänteen aikana signaalissa S_IN esiintyvä soinnillisen ään- teen voimakas taajuuskomponentti saattaa sattumalta hetkellisesti korreloida kauko-pään puheen kanssa. Tällaisesta korrelaatiosta saattaa seurata sellainen tilanne, että i '·· taustasuodattimen jäännössignaalin L RES2 taso on pääsuodattimen jäännössignaa- : 25 Iin L_RES1 tasoa pienempi, mistä voi puolestaan johtaa taustasuodattimen kertoi mien kopioitumiseen pääsuodattimeen. Tällaisessa kaksoispuhetilanteessa taustasuo-j\. dattimen malli ei vastaa todellista kaikutien tilannetta, jolloin myös pääsuodattimen malli vääristyisi. Tällainen virhetilanne voidaan välttää jakamalla signaalit L RES1 ·, ja LRES2 ainakin kahteen taajuuskaistaan ja vertailemalla näiden signaalien tasoja • · · ·*·· 30 taajuuskaistoittain, ja asettamalla taustasuodattimen kertoimien pääsuodattimeen kopioinnin ehdoksi sen, että signaalin L_RES2 kaikkien taajuuskaistojen tasot ovat :' signaalin L_RES 1 vastaavien taajuuskaistojen tasoja pienemmät.
Edellä on kuvattu keksinnön sellaisia toteutusmuotoja, joissa taustasuodattimen kertoimet kopioidaan pääsuodattimeen, jos taustasuodattimen kertoimien havaitaan 35 tuottavan paremman tuloksen. Keksinnön eräässä edullisessa toteutusmuodossa kertoimia ei tällaisessa tilanteessa kopioida suodattimesta toiseen, vaan pää- ja tausta- 7 104524 suodattimen tehtävät vaihdetaan keskenään vaihtamalla sitä, kumman suodattimen jäännössignaali asetetaan kaiunpoistajan ulostulosignaaliksi. Esimerkki tällaisen toteutusmuodon periaatteellisesta rakenteesta esitetään kuvassa 4. Tässä toteutus-muodossa vertailuelin 70 ohjaa kaiunpoistajan ulostuloon S OUT signaalin valitse-5 vaa kytkintä 80. Kuvan 4 esimerkissä vertailuelin 70 tekee signaalin valinnan jään-nössignaalien L RES1 ja L RES2 vertailun perusteella. Keksinnön mukaisessa kaiunpoistajassa vertailuelin 70 voi käyttää myös muita kaiunpoistajassa vaikuttavia signaaleja signaalin valinnan ohjaamiseen. Kulloisenkin toteutusmuodon mukaan tällaisessa tilanteessa saattaa olla tarpeellista muuttaa toteutusmuodon eri elimien 10 toimintaa myös muilla tavoin. Esimerkiksi sellaisessa signaaliprosessorilla toteutetussa toteutusmuodossa, jossa pääsuodattimelle annetaan enemmän laskenta-aikaa kuin taustasuodattimelle, on myös suodattimille varatut aika- ja laskentaresurssit vaihdettava keskenään.
Keksinnön mukainen kaiunpoistaja voidaan toteuttaa myös siten, että se käsittää 15 kaksi sisäänmenoa ja vain yhden ulostulon. Tällaista toteutusta esittää kuvan 4 esimerkissä katkoviivalla rajattu rakenne 90. Kuvasta 4 voidaan havaita, että sisään-menon R_IN ja ulostulon R OUT välillä kaukopään signaalia ei tässä esimerkissä muokata millään tavoin, jolloin tämän esimerkin toiminnan kannalta ulostulo R OUT ei ole välttämätön, ja vastaava signaali voidaan keksinnön mukaisen kaiun-, ;:' 20 poistajan sovelluskohteessa kytkeä kaiunpoistajan ulkopuolisesta "i Seuraavassa kuvataan keksinnön erään edullisen toteutusmuodon rakennetta yksi- ’ tyiskohtaisemmin suodatinten matemaattisen toteutuksen avulla. Pääsuodattimen kaikuestimaatti voidaan laskea esimerkiksi seuraavan kaavan avulla: « · * · · •V-: ESTl = £*i(i)-x(i) (1) 1=1 • · • *·· 25 jossa ESTI on pääsuodattimen kaikuestimaatti, vektorissa h\(i) on pääsuodattimen • · · ·.·* : kertoimet, vektorissa x(i) on tallessa tulosignaalin R_IN edellisiä näytteitä ja N on suodattimen pituus. Vektorissa x(j) uusin näyte on x(l) ja x(N) vanhin. Pääsuodatti-men suodattama signaali L_RES1 saadaan vähentämällä pääsuodattimen kaikuesti-*:* maatti ESTI tulosignaalista S_IN: * · « 30 L RES1 = S_IN - ESTI (2) Pääsuodattimen kertoimet voidaan päivittää esimerkiksi seuraavan kaavan (3) avulla: 8 104524 Λ, (/) = //, (/) + μ L_ RES1 x(i) Ip (3) jossa p on viivelinjassa olevien näytteiden teho. Kaava (3) toistetaan kullekin suodattimen kertoimelle h\{i), jossa / = [1 ,N], Kaava (3) perustuu tunnettuun normalisoituun LMS-algoritmiin. Viivelinjassa olevien näytteiden teho p voidaan laskea 5 esimerkiksi seuraavan kaavan mukaan: ρ = Σχ(0 *(/) (4) i~l
Taustasuodattimen kaikuestimaatti voidaan laskea esimerkiksi seuraavan kaavaa (1) vastaavan kaavan avulla: £512 = ^(/)^(/) (5) / = ] 10 Kaavassa (5) //2(/) on taustasuodattimen kertoimet sisältävä vektori, ja EST2 on taustasuodattimen tuottama kaikuestimaatti. Vastaavasti taustasuodattimen kertoimien arvot voidaan laskea esimerkiksi kaavan 6 avulla: /^(/) = /¾ (/) + // · L_ RES2 · x(/) / p (6) : Kaava (6) toistetaan kullekin suodattimen kertoimelle /72(/), jossa / = [1,A/]. Tausta-
15 suodattimen suodattama signaali LRES2 saadaan vähentämällä taustasuodattimen ; kaikuestimaatti EST2 tulosignaalista S_IN
·.··: L RES2 = S_IN - EST2 (7) i ·..
Jäännössignaalien L RES1 ja L RES2 jako kahteen taajuuskaistaan voidaan tehdä *’ ' esimerkiksi käyttämällä hyväksi alan ammattimiehen tuntemaa ns. all-pass-suodatin- 20 paria: • « Αχ(τι) = α·χ(η) + χ(η-\)-α· ^{n-X) (8) #(//) = b x (n) + c x(n -1)+x(ti - 2) - c A2 (n -1) - b A2 (n - 2) (9) • · ·
Kaavoissa (8) ja (9) kertoimet a, b ja c ovat suodatinparin vasteen määräävät ker-v . toimet, x(n) on suodattimen tulo hetkellä n, ja A 1(7?) ja A 2(^) ovat suodatinparin 25 lähtöarvot hetkellä n. Halutun signaalin S alempi taajuuskaista Slp saadaan edellisten avulla seuraavasti:
Slp(n) = (Al(n) + A2(n))/2 (10) 9 104524
Ylempi taajuuskaista Shp saadaan kaavalla (11):
Shp{n) = {A,{n)-A2{n))l2 (11)
Kaavoilla (8), (9), (10) ja (11) voidaan laskea signaalin L RES1 taajuuskaistat L RESllp ja L RESlhp asettamalla kaavoissa (8) ja (9) suodattimen tuloarvoksi 5 x{ri) signaalin arvon LRES, ja vastaavasti signaalin LRES2 taajuuskaistat L_RES21p ja L_RES2hp asettamalla kaavoissa (8) ja (9) suodattimen tuloarvoksi x(n) signaalin arvon LRES2.
Signaalien keskinäisiä voimakkuussuhteita ei normaalisti kannata verrata yksittäisten näytteiden perusteella, koska perättäiset näytteet voivat vaihdella hyvinkin pallo jon. Signaalien voimakkuuksien vertailuun on edullisempaa käyttää jollakin tavalla keskiarvoistettuja suureita, esimerkiksi seuraavalla kaavalla laskettuja signaalitasoja:
St = a-St +(1 - a)-abs(x(«)) (12) jossa a on sopiva aikavakio, St on laskettavan signaalin S signaalitasolaskuri, x(n) on vastaavan signaalin S näyte hetkellä n ja abs() on itseisarvon laskeva funktio. 15 Kertoimen a arvo on edullisesti esimerkiksi 0,95. Tässä hakemuksessa tarkoitetaan merkinnällä St yleisesti signaalin S signaalitasolaskurin arvoa, esimerkiksi merkin-.:. nällä SINt signaalin S_IN signaalitasolaskurin arvoa.
' · ·' Kuvissa 5 ja 6 esitetään erään keksinnön edullisen toteutusmuodon toiminta lohko- kaavion avulla edellä kuvattuihin matemaattisiin kaavoihin viitaten. Näiden kuvien ‘: ‘ 20 mukainen toteutusmuoto voidaan toteuttaa erityisen edullisesti digitaalisen signaali- i ·.. prosessorin avulla. Kaiunpoiston toiminta voidaan aloittaa 100 esimerkiksi silloin, kun aloitetaan uusi puhelu. Alussa 100 kaikki signaalitasolaskurit ja suodattimien kertoimet alustetaan ennalta määrättyihin alkuarvoihin. Seuraavassa vaiheessa 110 :\ haetaan seuraavat tulevien signaalien R_IN ja S_IN näytteet. Toiminta voidaan lo- 25 pettää 400 esimerkiksi, jos uusia näytteitä ei puhelun loppumisen seurauksena enää • · · tule. Muussa tapauksessa näytteiden hakemisen jälkeen verrataan 120 pääsuodatti-men kaikuestimaatin ESTI signaalitasoa ESTlt kertoimella K kerrottuun signaalin • · · S_IN signaalitasoon S INt. Vakiokertoimen K arvo on edullisesti esimerkiksi 0,9. ,·.· Mikäli kaikuestimaatin signaalitaso on suurempi, siirrytään vaiheeseen 130 pääsuo- , * ’: 30 dattimen kertoimien päivittämiseksi.
Vaiheessa 130 ja 135 lasketaan pääsuodattimen kaikuestimaatti ja signaalin L RES1 seuraava näyte kaavojen (1) ja (2) mukaisesti. Tämän jälkeen lasketaan 140 pääsuodattimen uudet kertoimet kaavojen (3) ja (4) mukaisesti. Vaiheessa 150 lasketaan 10 104524 signaalitasojen ESTlt, S INt ja LRESlt uudet arvot kaavan (12) mukaisesti. Vaiheessa 160 asetetaan erityisen kopiointilaskurin arvo nollaksi. Mainittua kopiointi-laskuria käytetään kuvien 5 ja 6 kuvaamassa toteutusmuodossa toiminnan ohjaukseen. Vaiheen 160 jälkeen palataan takaisin vaiheeseen 110.
5 Mikäli vaiheessa 120 todettiin, että pääsuodattimen kaikuestimaatin signalitaso ESTlt ei ole mainittua rajaa suurempi, siirrytään vaiheeseen 170, jossa lasketaan pääsuodattimen kaikuestimaatti, jonka jälkeen lasketaan signaalin L RES1 seuraava näyte kaavojen (1) ja (2) mukaisesti vaiheessa 175. Vaiheessa 180 lasketaan signaalitasojen ESTlt, S_INt ja L_RESlt uudet arvot kaavan (12) mukaisesti. Seuraa-10 vassa vaiheessa 190 tarkastellaan erityisen näytelaskurin arvoa. Tässä toteutusmuodossa signaaliprosessorin kuormituksen vähentämiseksi taustasuodattimen arvoja lasketaan ja sen kertoimia päivitetään vain joka toisella näytteellä, Näytelaskuria käytetään tämän laskennan ohjaukseen. Vaiheessa 190 tarkastetaan, onko näytelaskurin arvo nollaa suurempi. Jos laskurin arvo ei ole nollaa suurempi, vaiheessa 200 15 näytelaskurin arvo asetetaan ykköseksi, jonka jälkeen palataan takaisin vaiheeseen 110. Jos laskurin arvo on nollaa suurempi, vaiheessa 210 näytelaskurin arvo asetetaan nollaksi. Tällaisella menettelyllä taustasuodattimen laskenta tapahtuu vain joka toisen näytteen kohdalla.
Kuvassa 6 esitetään kuvan 5 lohkokaavion jatko. Vaiheen 210 jälkeen toiminta siir-20 tyy vaiheeseen 220, jossa lasketaan taustasuodattimen kaikuestimaatti, jäännössig- ''; naalin L RES2 ja taustasignaalin kertoimien uudet arvot sekä päivitetään tastasuo- *· ·' dattimen kertoimet. Seuraavaksi jäännössignaalit L RES1 ja L RES2 jaetaan 230 * ' taajuuskaistoihin LRESllp, LRESlhp, L_RES21p ja L_RES2hp kaavojen (8), (9), I (10) ja (11) avulla. Vaiheessa 240 lasketaan signaalien LRESllp, L RESlhp, V ; 25 L RES21p ja L RES2hp signaalitasot kaavan (12) mukaisesti.
Seuraavassa vaiheessa 250 verrataan taajuuskaistoittani signaaleja L RES1 ja ··♦ ....
L RES2 toisiinsa. Mikäli signaalin L RES2 ainakin toisen taajuuskaistan signaalini ’ taso on suurempi kuin signaalin L RES1 vastaavan taajuuskaistan signaalitaso ker- ..li* rottuna tietyllä vakiolla K2, asetetaan vaiheessa 260 kopiointilaskurin arvo nollaksi i*”: 30 ja palataan takaisin vaiheeseen 110. Vakion K2 arvo on edullisesti suurempi kuin 1, esimerkiksi 2.
Seuraavassa vaiheessa 270 verrataan uudestaan signaaleja L_RES1 ja L RES2 toisiinsa taajuuskaistoittain. Jos taustasuodattimen jäännössignaalin L RES2 molempien taajuuskaistojen signaalitasot L_RES21pt ja L_RES2hpt eivät ole pienemmät 35 kuin pääsuodattimen jäännössignaalin L RES1 vastaavien taajuuskaistojen signaali- 11 104524 tasot LRESllpt ja L RESlhpt kerrottuna tietyllä kertoimella K3, palataan takaisin vaiheeseen 110. Vakion K3 arvo on edullisesti pienempi kuin 1, esimerkiksi 0,5. Jos signaalitasot L_RES21pt ja L_RES2hpt ovat pienemmät, siirrytään vaiheeseen 280, jossa kopiointilaskurin arvoa kasvatetaan. Seuraavassa vaiheessa 290 verrataan ko-5 piointilaskurin arvoa ennalta määrättyyn rajaan K4. Vakion K4 arvo voi olla esimerkiksi 160. Jos rajaa ei ole vielä ylitetty, palataan takaisin vaiheeseen 110. Jos kopiointilaskurin arvo on suurempi kuin raja K4, kopioidaan 300 taustasuodattimen kertoimet pääsuodattimeen ja asetetaan 310 kopiointilaskuri nollaksi, jonka jälkeen palataan takaisin vaiheeseen 110.
10 Mikäli keksinnön mukainen kaiunpoistaja toteutetaan ohjelmallisesti digitaalisella signaaliprosessorilla tai muulla mikroprosessorilla, voidaan kaiunpoistaja toteuttaa siten, että kahden suodattimen käyttö ei lisää tarvittavaa laskennan määrää yhden suodattimen jatkuvaan laskentaan ja päivitykseen verrattuna. Kuten edellä kuvien 5 ja 6 selostuksen yhteydessä kuvattiin, taustasuodatinta voidaan laskea käyttäen vain 15 sitä laskentakapasiteettia, mikä jää vapaaksi silloin, kun pääsuodatinta ei päivitetä. Mikäli esimerkiksi suodattimen kaikuestimaatin laskenta ja toisaalta suodattimen kertoimien laskenta ja päivitys vievät yhtä paljon prosessorin kellojaksoja, jää puolet kellojaksoista vapaaksi silloin, kun pääsuodatinta ei päivitetä. Taustasuodattimen kaikuestimaattia ja kertoimia voidaan laskea esimerkiksi vain joka toisen signaali-20 näytteen kohdalla, jolloin taustasuodattimen kaikki laskenta vie oleellisesti yhtä paljon laskentakapasiteettia kuin pääsuodattimen päivittäminen.
' Edellä selostettu jäännössignaalien jako kahteen taajuuskaistaan on esimerkki kek sinnön eräästä edullisesta toteutusmuodosta. Keksinnön mukaisessa kaiunpoistajassa i jäännössignaalit voidaan jakaa myös useampaan kuin kahteen taajuuskaistaan. Eräs 4 4« *.· " 25 sopiva jakotaajuus sellaisessa sovellusmuodossa, jossa jäännössignaalit jaetaan kah teen taajuuskaistaan, on esimerkiksi 1000 Hz, jolloin taajuuskaistoiksi muodostuu i’\. tyypillisesti 0 - 1000 Hz ja 1000 - 4000 Hz.
«Il : ; :
Kuvien 5 ja 6 selostuksen yhteydessä mainittiin keksinnön erään edullisen toteutus-muodon eräänä piirteenä taustasuodattimen tulosignaalin desimointi eli taustasuo-, J 30 dattimen laskenta vain joka toisen näytteen kohdalla. Vain joka toisen näytteen poi- minta tavanomaisesta puhesignaalista, jonka näytetaajuus on 8000 näytettä sekun- * « · ] nissa ja taajuuskaista on 0 - 4000 Hz, aiheuttaa taajuuskaistan 2000 - 4000 Hz las- » · kostumisen taajuuskaistalle 0 - 2000 Hz. Kun tällaisessa sovellusmuodossa jaetaan jäännössignaali kahteen kaistaan 1000 Hz rajataajuuden mukaan, esiintyy jaetulla 35 alemmalla 0 - 1000 Hz kaistalla alkuperäisen signaalin kaistan 1000 - 3000 Hz jäännössignaali ja ylemmällä 1000 - 2000 Hz kaistalla alkuperäisen signaalin kaistojen 12 104524 O - 1000 Hz ja 3000 - 4000 Hz jäännös signaali. Signaalin laskostuminen ei tausta-suodattimen tapauksessa haittaa, koska jäännössignaalia käytetään vain signaalitaso-jen vertailuun. Koska desimoinnista huolimatta alkuperäisen signaalin koko taajuuskaista vaikuttaa taustasuodattimen mallin muodostumiseen, taustasuodattimen para-5 metrit muokkautuvat koko taajuuskaistan kaikuominaisuuksien mukaan, jolloin parametrit voidaan tarvittaessa kopioida taustasuodattimesta pääsuodattimeen. Taus-tasuodatin voidaan keksinnön eräässä edullisessa toteutusmuodossa laskea myös harvemmin kuin joka toinen kerta. Keksinnön mukainen kaiunpoistaja voidaan toteuttaa esimerkiksi myös siten, että taustasuodatin lasketaan jokaisen näytteen koh-10 dalla.
Edellisissä esimerkinomaisissa keksinnön toteutusmuodoissa kaiunpoistajan lähtö-signaali SOUT muodostuu suoraan jäännössignaalista. Keksinnön mukaisessa kaiunpoistajassa voidaan kuitenkin käyttää myös tunnetun tekniikan mukaista vai-menninlohkoa 5, jolloin jäännössignaalia vaimennetaan ja/tai siihen lisätään kohinaa 15 lähtösignaalin S OUT muodostamiseksi. Vaimenninlohko 5 voidaan toteuttaa myös varsinaisen kaiunpoistajan ulkopuolisena toiminnallisena lohkona.
Edellä on esimerkinomaisesti esitetty LMS-algoritmin käyttö keksinnön mukaisessa menetelmässä. Keksintö ei kuitenkaan rajoitu LMS-algoritmin käyttöön, vaan keksinnön mukaisessa menetelmässä voidaan käyttää myös mitä tahansa muuta tunnet-. , v 20 tua algoritmia.
v Keksinnön mukaisen menetelmän avulla saavutetaan tunnetun tekniikan mukaiset useaan suodattimeen perustuvan järjestelmän edut pienemmällä laskentakapasiteetil-{ ‘ la. Keksinnön mukaisessa järjestelmässä taustasuodattimen käyttämää taajuuskaistaa :T: ei tarvitse rajoittaa laskentakapasiteetin säästämiseksi, jolloin taustasuodatin mukau- 25 tuu kaikutiehen koko taajuuskaistalla. Lisäksi suodattimien vertailu on luotettavam-paa ja taustasuodattimen kertoimet voidaan tarvittaessa siirtää pääsuodattimeen. Laskentakapasiteettia säästyy myös sen takia, että taustasuodatinta ei lasketa pää- • · 9 suodattimen päivityksen aikana.
« · « 4 · 4 · t’*'. Keksinnön mukaisessa ratkaisussa pää- ja taustasuodattimien vertailussa käytettävät φ t * 30 signaalitaso- ja aikakynnykset voidaan pitää tunnettua tekniikkaa pienempinä, koska * < ' · ‘ · j taajuuskaistoittani tehtävän jäännössignaalien vertailun ansiosta keksinnön mukaisen ' ' ratkaisun toiminta on luotettavaa myös kaksoispuhetilanteissa signaalitaso- ja aika- kynnysten pienuudesta huolimatta. Siten keksinnön mukainen ratkaisu sopeutuu tunnetun tekniikan mukaisia ratkaisuja nopeammin kaikutien muutoksiin ja lisäksi 35 myös heikko kaikusignaali johtaa mukautumiseen.
,3 104524
Kuvassa 7 esitetään lohkokaavio eräästä keksinnön edullisesta sovelluskohteesta, nimittäin keksinnön mukaisen kaiunpoistajan 315 käsittävästä matkaviestimestä. Matkaviestin käsittää laitteelle tyypilliset osat, kuten mikrofonin 301, näppäimistön 307, näytön 306, kuulokkeen 314, lähetys/vastaanottokytkimen 308, antennin 309 5 sekä ohjausyksikön 305. Lisäksi kuvasta ilmenee matkaviestimelle tyypilliset lähetys- ja vastaanotinlohkot 311, 304. Lähetyslohko 311 käsittää puheen koodaukseen, kanavakoodaukseen, salaukseen ja modulointiin tarvittavat toiminnot sekä RF-toi-minnot. Vastaanotinlohko 304 käsittää vastaavat RF-toiminnot sekä demodulointiin, salauksen purkamiseen, kanavadekoodaukseen sekä puheen dekoodaukseen tarvitta-10 vat toiminnot. Mikrofonilta 301 tuleva, vahvistusasteessa 302 vahvistettu ja A/D-muuntimessa digitaalisen muotoon muunnettu signaali muodostaa kaiunpoistajan 315 sisäänmenosignaalin S_IN. Kaiunpoistajan 315 ulostulosignaali S OUT viedään lähetinlohkolle 304, tyypillisesti lähetinlohkon käsittämälle puheen koodaus-elimelle. Vastaanottohaarassa kaiunpoistaja saa sisäänmenosignaalin R_IN vastaan-15 otinlohkon 68 ulostulosta, tyypillisesti vastaanotinlohkon käsittämättä puheen de-koodauselimeltä. Kaiunpoistajan ulostulosignaali R OUT muunnetaan analogiseen muotoon D/A-muuntimella 312, ja vahvistetaan vahvistinasteessa 313 ennen viemistä kuulokkeelle 314. Tällaisessa sovellusmuodossa keksinnön mukainen kaiunpoistaja 315 voidaan tyypillisesti toteuttaa digitaalisen signaaliprosessorin avulla, jolloin . 20 kaiunpoistaja 315 käsittää mainitun signaaliprosessorin ja sen toiminnalle tarpeelli- ’ '; set muisti- ja ohjauspiirit.
t » (
« · I
» « I
. : ; Keksinnön mukaista kaiunpoistomenetelmää ja -järjestelmää voidaan käyttää myös •; · · j esimerkiksi tietoliikenneverkon kaiimpoistossa. Kaiunpoistaja voi esimerkiksi GSM- /. järjestelmän tapauksessa sijaita tukiasemassa (BTS), tukiasemaohjaimessa (BSC) tai ,··♦. 25 puhelinkeskuksessa (MSC) verkon toteutuksesta riippuen. Tässä hakemuksessa • · · mainitut signaalit R_IN, R OUT, S IN ja S_OUT vastaavat tietoliikenneverkossa vastaavien ylös- ja alaslinkkien vastaavia signaaleja.
I *·· y*: Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön erilaiset sovellutusmuodot ja sovel- !·, luskohteet eivät rajoitu esitettyihin esimerkkeihin vaan voivat vaihdella oheisten « ‘1^ 30 patenttivaatimusten mukaisissa rajoissa.
4 .V. Seuraavissa patenttivaatimuksissa termillä toimintaparametri tarkoitetaan adaptiivi- ♦ · sen suodattimen 10, 50 suodatusominaisuudet määräävien kertoimien joukkoa.

Claims (9)

14 104524
1. Kaiunpoistojärjestelmä ensimmäisen signaalin kaiun poistamiseksi toisesta signaalista, joka kaiunpoistojärjestelmä käsittää kaksi sisäänmenoa ja ainakin yhden ulostulon, nimittäin ensimmäisen signaalin 5 sisäänmenon (R_IN), toisen signaalin sisäänmenon (S_IN) ja toisen signaalin ulostulon (SOUT); ensimmäisen adaptiivisen suodattimen (10) ensimmäisen kaikuestimaatin (ESTI) tuottamiseksi, jolla ensimmäisellä adaptiivisella suodattimella on ensimmäinen toimintaparametri, 10 ja joka ensimmäinen adaptiivinen suodatin on järjestetty muodostamaan mainittu ensimmäinen kaikuestimaatti mainitussa ensimmäisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista olennaisesti mainitun ensimmäisen toimintaparametrin perusteella; ensimmäisen vähennyselimen (20) ensimmäisen kaikuestimaatin vähentämi-15 seksi mainitussa toisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista ensimmäisen jäännössignaalin (LRES1) muodostamiseksi; toisen adaptiivisen suodattimen toisen kaikuestimaatin (EST2) tuottamiseksi, jolla toisella adaptiivisella suodattimella on toinen toimintaparametri, ja joka toinen adaptiivinen suodatin on järjestetty muodostamaan mainittu toinen 20 kaikuestimaatti mainitussa ensimmäisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista olennaisesti mainitun toisen toimintaparametrin perusteella; toisen vähennyselimen (40) toisen kaikuestimaatin vähentämiseksi mainitussa • :· toisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista toisen jäännössignaalin : (L RES2) muodostamiseksi; . 25 ja joka kaiunpoistojärjestelmä on järjestetty poistamaan ainakin osa mainitun ensim- • · · mäisen signaalin kaiusta mainitun toisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista ja tuottamaan mainittuun toisen signaalin ulostuloon vastaava muokattu « · · signaali, josta ainakin osa mainitun ensimmäisen signaalin kaiusta on poistettu, **’ ’ ja joka kaiunpoistojärjestelmä on tunnettu siitä, että 30 se lisäksi käsittää vertailuelimen ainakin mainittujen ensimmäisen jäännössignaalin :. v ja toisen jäännössignaalin vertailemiseksi, • · · : ja siitä, että se on järjestetty valitsemaan mainitussa toisen signaalin ulostulossa .·*·. (S OUT) vaikuttavan muokatun signaalin muodostamisessa käytettävä toimintapa- ....: rametri mainituista ensimmäisestä ja toisesta toimintaparametrista mainitun vertai- • 35 luelimen ulostulosignaalin perusteella. 15 104524
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaiunpoistojäijestelmä, tunnettu siitä, että se on järjestetty korvaamaan mainittu ensimmäinen toimintaparametri mainitulla toisella toimintaparametrilla vasteena tätä edellyttävälle mainitun vertailuelimen ulostulosignaalin muutokselle.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaiunpoistojärjestelmä, tunnettu siitä, että se on järjestetty valitsemaan mainitussa toisen signaalin ulostulossa vaikuttava muokattu signaali mainituista ensimmäisestä (LRES1) ja toisesta jäännössignaalista (L RES2) mainitun vertailuelimen ulostulosignaalin perusteella.
4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaiunpoistojärjestelmä, tunnettu siitä, että se 10 lisäksi käsittää ensimmäisen taajuuskaistan jakoelimen, joka on järjestetty jakamaan mainittu ensimmäinen jäännössignaali ainakin kahteen taajuuskaistaan, ja toisen taajuuskaistan jakoelimen, joka on järjestetty jakamaan mainittu toinen jäännössignaali ainakin kahteen taajuuskaistaan, ja siitä, että mainittu vertailuelin on järjestetty vertailemaan mainittua ensimmäistä 15 ja toista jäännössignaalia vertaamalla mainittuja ainakin kahta ensimmäisen jäännössignaalin taajuuskaistaa vastaaviin mainittuihin ainakin kahteen toisen jäännössignaalin taajuuskaistaan.
5. Kaiunpoistomenetelmä muokatun toisen signaalin muodostamiseksi poistamalla toisesta signaalista ainakin osa ensimmäisen signaalin aiheuttamasta kaiusta, 20 jossa menetelmässä käytetään ensimmäistä adaptiivista suodatinta ensimmäisen kai-kuestimaatin muodostamiseksi ensimmäisestä signaalista ensimmäisen toimintapa- • : rametrin perusteella ja toista adaptiivista suodatinta toisen kaikuestimaatin muodos- :. ·. · tamiseksi ensimmäisestä signaalista toisen toimintaparametrin perusteella; :. ·.: ja jossa menetelmässä muodostetaan ensimmäinen jäännössignaali vähentämällä en- ·:**: 25 simmäinen kaikuestimaatti toisesta signaalista ja toinen jäännössignaali vähen- ·*·.. tämällä toinen kaikuestimaatti toisesta signaalista; .***. ja joka menetelmä on tunnettu siitä, että mainitun muokatun toisen signaalin muodostamisessa käytettävä toimintaparametri ... valitaan mainituista ensimmäisestä ja toisesta toimintaparametrista ainakin ensim- • · · 30 mäisen ja toisen jäännössignaalin tason vertailun perusteella.
• · · .···. 6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kaiunpoistomenetelmä, tunnettu siitä, että mainittu muokattu toinen signaali muodostetaan valitsemalla mainitun vertailun pe- I · rusteella muokatuksi toiseksi signaaliksi joko mainittu ensimmäinen jäännössignaali ’;": tai mainittu toinen jäännössignaali. • · · • · 16 104524
7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kaiunpoistomenetelmä, tunnettu siitä, että mainittu muokattu toinen signaali muodostetaan olennaisesti mainitun ensimmäisen adaptiivisen suodattimen tuottaman kaikuestimaatin ja sen avulla muodostetun ensimmäisen jäännössignaalin perusteella 5 ja siitä, että mainitun vertailun lopputuloksen mukaan joko korvataan mainittu ensimmäinen toimintaparametrin arvo mainitulla toisella toimintaparametrilla, jonka jälkeen ensimmäinen kaikuestimaatti muodostetaan tällä tavoin muutetun ensimmäisen toimintaparametrin perusteella, tai ensimmäisen toimintaparametrin arvoa ei muuteta, jon-10 ka jälkeen ensimmäinen kaikuestimaatti muodostetaan muuttamattoman ensimmäisen toimintaparametrin perusteella.
8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen kaiunpoistomenetelmä, tunnettu siitä, että mainitut ensimmäinen jäännössignaali ja toinen jäännössignaali jaetaan kumpikin ainakin kahteen taajuuskaistaan ja mainittuja ensimmäistä ja toista jäännössignaalia 15 verrataan vertaamalla näiden toisiaan vastaavia jaettuja taajuuskaistoja.
9. Matkaviestin, joka käsittää kaiunpoistojärjestelmän ensimmäisen signaalin kaiun poistamiseksi toisesta signaalista, joka kaiunpoistojärjestelmä käsittää kaksi sisäänmenoa ja ainakin yhden ulostulon, nimittäin ensimmäisen signaalin sisäänmenon (R_IN), toisen signaalin sisäänmenon (S_IN) ja toisen signaalin 20 ulostulon (S_OUT); ensimmäisen adaptiivisen suodattimen (10) ensimmäisen kaikuestimaatin . ·, (ESTI) tuottamiseksi, jolla ensimmäisellä adaptiivisella suodattimella on ensimmäi- ! nen toimintaparametri, ' ; ja joka ensimmäinen adaptiivinen suodatin on järjestetty muodostamaan mainittu ***\ 25 ensimmäinen kaikuestimaatti mainitussa ensimmäisen signaalin sisäänmenossa vai- * * laittavasta signaalista olennaisesti mainitun ensimmäisen toimintaparametrin perus- : ’·* teella; • · · v · - ensimmäisen vähennyselimen (20) ensimmäisen kaikuestimaatin vähentämi seksi mainitussa toisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista ensimmäi-30 sen jäännössignaalin (L_RES1) muodostamiseksi; - toisen adaptiivisen suodattimen toisen kaikuestimaatin (EST2) tuottamiseksi, jolla toisella adaptiivisella suodattimella on toinen toimintaparametri, *··) ja joka toinen adaptiivinen suodatin on järjestetty muodostamaan mainittu toinen kaikuestimaatti mainitussa ensimmäisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta sig- ; · ·: 35 naalista olennaisesti mainitun toisen toimintaparametrin perusteella; « · • · · t » · • · 17 104524 toisen vähennyselimen (40) toisen kaikuestimaatin vähentämiseksi mainitussa toisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista toisen jäännössignaalin (LRES2) muodostamiseksi; ja joka kaiunpoistojärjestelmä on järjestetty poistamaan ainakin osa mainitun en-5 simmäisen signaalin kaiusta mainitun toisen signaalin sisäänmenossa vaikuttavasta signaalista ja tuottamaan mainittuun toisen signaalin ulostuloon vastaava muokattu signaali, josta ainakin osa mainitun ensimmäisen signaalin kaiusta on poistettu, ja joka matkaviestin on tunnettu siitä, että matkaviestimen kaiunpoistojärjestelmä lisäksi käsittää vertailuelimen ainakin mai-10 nittujen ensimmäisen jäännössignaalin ja toisen jäännössignaalin vertailemiseksi, ja siitä, että matkaviestimen kaiunpoistojäijestelmä on järjestetty valitsemaan mainitussa toisen signaalin ulostulossa (S_OUT) vaikuttavan muokatun signaalin muodostamisessa käytettävä toimintaparametri mainituista ensimmäisestä ja toisesta toimin-taparametrista mainitun vertailuelimen ulostulosignaalin perusteella. 15
FI971664A 1997-04-18 1997-04-18 Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin FI104524B (fi)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI971664A FI104524B (fi) 1997-04-18 1997-04-18 Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin
US09/061,623 US6163609A (en) 1997-04-18 1998-04-16 System and method for echo cancelling and mobile communications device
DE69836240T DE69836240T2 (de) 1997-04-18 1998-04-17 Echounterdrückung unter Verwendung von Vordergrund- und Hintergrundfiltern
EP98302979A EP0872962B1 (en) 1997-04-18 1998-04-17 Echo cancelling using foreground and background filters
AT98302979T ATE343874T1 (de) 1997-04-18 1998-04-17 Echounterdrückung unter verwendung von vordergrund- und hintergrundfiltern
JP10988198A JP3679245B2 (ja) 1997-04-18 1998-04-20 エコー消去システム及び方法、並びに移動通信装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI971664A FI104524B (fi) 1997-04-18 1997-04-18 Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin
FI971664 1997-04-18

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI971664A0 FI971664A0 (fi) 1997-04-18
FI971664A FI971664A (fi) 1998-10-19
FI104524B true FI104524B (fi) 2000-02-15

Family

ID=8548674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI971664A FI104524B (fi) 1997-04-18 1997-04-18 Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6163609A (fi)
EP (1) EP0872962B1 (fi)
JP (1) JP3679245B2 (fi)
AT (1) ATE343874T1 (fi)
DE (1) DE69836240T2 (fi)
FI (1) FI104524B (fi)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19935808A1 (de) * 1999-07-29 2001-02-08 Ericsson Telefon Ab L M Echounterdrückungseinrichtung zum Unterdrücken von Echos in einer Sender/Empfänger-Einheit
US7068780B1 (en) * 2000-08-30 2006-06-27 Conexant, Inc. Hybrid echo canceller
US6965640B2 (en) 2001-08-08 2005-11-15 Octasic Inc. Method and apparatus for generating a set of filter coefficients providing adaptive noise reduction
US6999509B2 (en) 2001-08-08 2006-02-14 Octasic Inc. Method and apparatus for generating a set of filter coefficients for a time updated adaptive filter
US6957240B2 (en) * 2001-08-08 2005-10-18 Octasic Inc. Method and apparatus for providing an error characterization estimate of an impulse response derived using least squares
US6970896B2 (en) 2001-08-08 2005-11-29 Octasic Inc. Method and apparatus for generating a set of filter coefficients
GB2389286A (en) * 2002-05-28 2003-12-03 Mitel Knowledge Corp Echo cancellation
US7242762B2 (en) 2002-06-24 2007-07-10 Freescale Semiconductor, Inc. Monitoring and control of an adaptive filter in a communication system
US7215765B2 (en) 2002-06-24 2007-05-08 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for pure delay estimation in a communication system
US7388954B2 (en) 2002-06-24 2008-06-17 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for tone indication
US6961423B2 (en) * 2002-06-24 2005-11-01 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for performing adaptive filtering
GB2395878A (en) * 2002-11-29 2004-06-02 Mitel Knowledge Corp Method of capturing constant echo path information using default coefficients
US6947549B2 (en) * 2003-02-19 2005-09-20 The Hong Kong Polytechnic University Echo canceller
DE10329055B4 (de) * 2003-06-27 2005-10-13 Infineon Technologies Ag Verfahren und Vorrichtung zur Echokompensation
JP2007514358A (ja) * 2003-12-10 2007-05-31 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 個別の更新制御機構を備えた適応フィルタの直列構成を有するエコーキャンセラ
US7596220B2 (en) * 2004-12-30 2009-09-29 Alcatel Lucent Echo cancellation using adaptive IIR and FIR filters
US7536007B2 (en) * 2004-12-30 2009-05-19 Alcatel Lucent Echo cancellation using adaptive IIR and FIR filters
GB2427332B (en) * 2005-06-16 2007-05-16 Trinity Convergence Inc Systems and methods for adaptive echo cancellation
US8335311B2 (en) * 2005-07-28 2012-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Communication apparatus capable of echo cancellation
US8014516B2 (en) * 2006-01-27 2011-09-06 Mediatek Inc. Method and apparatus for echo cancellation
US8437757B2 (en) * 2006-06-30 2013-05-07 Nokia Corporation Systems for providing peer-to-peer communications
US8170224B2 (en) * 2008-09-22 2012-05-01 Magor Communications Corporation Wideband speakerphone
JP5373473B2 (ja) * 2009-05-11 2013-12-18 株式会社エー・アール・アイ 音声抽出装置
SE533956C2 (sv) * 2009-07-20 2011-03-15 Limes Audio Ab Enhet och metod för styrning av restekodämpning
EP2512040B1 (en) * 2011-04-14 2013-11-13 Alcatel Lucent A computation saving echo canceller for a wide band audio signal
US9479650B1 (en) 2015-05-04 2016-10-25 Captioncall, Llc Methods and devices for updating filter coefficients during echo cancellation
KR102266780B1 (ko) * 2019-07-04 2021-06-18 한양대학교 산학협력단 음성 통신 환경에서 발생하는 클리핑 현상 완화 및 마이크 입력 신호, 에러 신호 및 원단 신호의 상관관계를 이용한 음성 왜곡 감소 업데이트 방법 및 장치

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8423017D0 (en) * 1984-09-12 1984-10-17 Plessey Co Plc Echo canceller
AU4695485A (en) * 1984-09-21 1986-03-27 Alcatel N.V. Digital hybrid
US5307405A (en) * 1992-09-25 1994-04-26 Qualcomm Incorporated Network echo canceller
JP2538176B2 (ja) * 1993-05-28 1996-09-25 松下電器産業株式会社 エコ―制御装置
FI108830B (fi) * 1993-12-23 2002-03-28 Nokia Corp Menetelmä ja laite kaiun vaimentamiseksi puhelinlaitteessa
US5664011A (en) * 1995-08-25 1997-09-02 Lucent Technologies Inc. Echo canceller with adaptive and non-adaptive filters
SE505150C3 (sv) * 1995-10-18 1997-08-04 Ericsson Telefon Ab L M Adaptivt ekoslaeckningsfoerfarande av dubbelfiltertyp

Also Published As

Publication number Publication date
FI971664A0 (fi) 1997-04-18
EP0872962A3 (en) 2004-12-08
ATE343874T1 (de) 2006-11-15
JPH10341190A (ja) 1998-12-22
JP3679245B2 (ja) 2005-08-03
DE69836240T2 (de) 2007-02-08
EP0872962B1 (en) 2006-10-25
US6163609A (en) 2000-12-19
DE69836240D1 (de) 2006-12-07
EP0872962A2 (en) 1998-10-21
FI971664A (fi) 1998-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI104524B (fi) Kaiunpoistojärjestelmä ja -menetelmä sekä matkaviestin
FI106489B (fi) Kaikusalpa ja kaiunpoistajan epälineaarinen prosessori
KR100519002B1 (ko) 통신 시스템에서 개선된 에코 억제 방법 및 장치
AU749243B2 (en) Acoustic echo canceler
US6148078A (en) Methods and apparatus for controlling echo suppression in communications systems
US5365583A (en) Method for fail-safe operation in a speaker phone system
EP0880260A2 (en) Echo/noise canceler with delay compensation
US6928160B2 (en) Estimating bulk delay in a telephone system
KR20010033994A (ko) 통신 시스템에서 컴퍼트 잡음을 제공하기 위한 방법 및 장치
KR19990006701A (ko) 다중 스텝 이득을 사용하는 에코 캔설러
PL173748B1 (pl) Eliminator echa w sieci telefonicznej
US7564964B2 (en) Echo canceller
AU742389B2 (en) Method and apparatus for echo estimation and suppression
US6097971A (en) Hands-free speech communication apparatus
EP0972355B1 (en) Method and apparatus for controlling echo on both sides of a connection
AU751482B2 (en) Method and apparatus for cancelling echo originating from a mobile terminal
KR100350449B1 (ko) 잔향 억제 방법
JPH05130207A (ja) 拡声同時通話装置
MXPA00005449A (en) Method and apparatus for cancelling echo originating from a mobile terminal

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: 2011 INTELLECTUAL PROPERTY ASSET TRUST

PC Transfer of assignment of patent

Owner name: CORE WIRELESS LICENSING S.A.R.L.

MM Patent lapsed