FR2722627A1 - Procede et dispositif pour l'annulation d'echo a insensibilite aux signaux ambigus de parole - Google Patents
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Abstract
Procédé et dispositif pour l'annulation d'écho comprenant une insensibilité aux signaux de parole ambigus.Le système d'annulation d'écho (15) selon la présente invention comprend un détecteur de signaux de parole ambigus (17) utilisant un seuil adaptatif de détection de signaux de parole ambigus et une estimation précise de l'énergie de référence pour détecter des signaux de parole ambigus. Le système d'annulation d'écho assure, de plus, la correction d'une divergence partielle de vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho survenant avant la détection de signaux de parole ambigus en maintenant et en commutant sur un filtre auxiliaire d'annulation d'écho présentant de "bons" coefficients de filtre connus.
Description
PROCEDÉ ET DISPOSITIF POUR L'ANNULATION D'ÉCHO À INSENSIBILITE
AUX SIGNAUX AMBIGUS DE PAROLE
La présente invention concerne, de façon globale, les systèmes de communication et, de façon plus particulière, un système adaptatif d'annulation d'écho à insensibilité
aux signaux de parole ambigus.
L'annulation d'écho dans des communications téléphoniques sur une longue distance est bien connue dans le domaine de l'art. Le besoin d'une telle annulation d'échos provient des décalages d'impédance associés aux souscripteurs de téléphone câblé et d'une décision économique pour les porteuses téléphoniques d'utiliser des connections à deux fils entre les souscripteurs câblés et
les postes téléphoniques centraux.
Les connections à deux fils nécessitent un mélange d'un signal téléphonique en duplex (en émission et en
réception) pour un échange entre le poste téléphonique central et le souscripteur câblé. Le mélange des signaux d'émission et de réception entraine une retransmission20 d'une partie d'un signal reçu comme signal sortant d'un souscripteur de réception à un souscripteur d'émission.
Tandis que le signal émis à nouveau peut être perçu sous la forme d'un son "creux" par des correspondants locaux, le signal émis à nouveau peut représenter un écho perturbant25 pour des communications sur une longue distance.
Le retard subi par un souscripteur entre une émission et un écho peut être un facteur déterminant dans la capacité d'acceptation et d'utilisation du canal de communication. De courts retards subis entre des30 correspondants locaux (de l'ordre de 1 à 20 millisecondes) ne représentent pas, de façon usuelle, un obstacle à l'échange efficace de mots de parole. De plus longs retards (de l'ordre de 250 à 500 millisecondes) peuvent cependant entraîner une répétition de syllabes et même, de mots entiers sous la forme d'un écho et peuvent rendre le canal
de communication inutilisable.
La venue de systèmes de communication mobiles numériques a amplifié le problème des retards de temps et ainsi, le besoin d'une annulation d'écho. Les retards de vocodeurs, les algorithmes de codage par permutation circulaire, etc. introduisent, de façon usuelle, des retards d'aller et retour de signal dans des circuits
mobiles de communication de l'ordre de 200 millisecondes.
La solution au problème de l'écho a été de prévoir des systèmes d'annulation d'écho assistés par ordinateur.
Les systèmes d'annulation d'écho sont basés, de façon usuelle, sur la théorie du filtrage adaptatif par15 impulsions finies (AFIR). Une description explicative de la théorie AFIR est fournie dans "La Théorie de Filtre
Adaptatif", 2nde Ed. de Simon Haykin, Prentice Hall, 1991. Les AFIRs assurent une annulation d'écho en générant un modèle mathématique des caractéristiques de l'écho d'un20 système de communication comme étape d'annulation de l'écho.
Cependant, les AFIRs subissaient un certain nombre d'inconvénients comprenant un faible temps de convergence de filtre et une instabilité de filtrage. L'invention du25 Brevet U.S. N 5 295 136 mentionné précédemment a résolu ces problèmes en fournissant un procédé amélioré pour la convergence d'un système adaptatif d'annulation d'écho de filtre. Le procédé décrit prévoyait l'identification de la position d'un écho primaire dans le vecteur de filtre30 d'écho, la division du vecteur en vecteurs primaire et secondaire et l'augmentation du taux d'adaptation concernant les positions de filtre proches de l'écho primaire. L'écho primaire a été déterminé comme contenant pratiquement toute l'énergie de l'écho et une augmentation du taux d'adaptation proche de l'écho primaire assure une
convergence de filtre rapide sans instabilité.
La correction de boucle conversation dans des systèmes d'annulation d'écho, tels que connue de nos jours, est un processus conçu pour empêcher une mise à jour des coefficients de filtre adaptatif dans un système d'annulation d'écho, comme celui décrit dans le Brevet U.S. N 5 295 136, lorsque l'interlocuteur de "finalité proche" parle. Si l'adaptation des coefficients de vecteur de filtre n'est pas empêchée lors de la détection d'une parole de finalité proche, le vecteur de filtre divergera, entrainant une faible qualité de communication. Des détecteurs de signaux de parole ambigus conçus pour empêcher une adaptation du filtre d'annulation d'écho lors des périodes de parole de finalité proche sont basés, de façon usuelle, sur la comparaison d'une puissance estimée du signal d'écho reçu avec un certain seuil fixé de la puissance d'émission maximum estimée. Cela peut être représenté par: rs(O) > dth x rx(O)max o rs(O) est la puissance estimée du signal d'écho, rx(o)max est la puissance maximum d'émission estimée et dth est une constante de seuil de signaux de parole ambigus. Une fois que des signaux de parole ambigus sont détectés,25 l'adaptation du système d'annulation d'écho est empêchée pendant une période de "persistance". Un inconvénient d'un détecteur de signaux de parole ambigus à seuil fixe est que le seuil doit satisfaire à la plus mauvaise perte de retour d'écho (ERL) qui est d'ordinaire d'environ 6 dB. Cependant,30 une ERL usuelle peut être bien plus grande et est facilement observée à 22 dB ou plus. Par conséquent, une divergence importante de filtre peut survenir lors de signaux de parole ambigus, avant la détection, en particulier lorsque la parole de finalité proche est à des niveaux d'énergie relativement bas par rapport à celle de
la parole de finalité éloignée.
Des tests ont révélé qu'une divergence suffisante du filtre d'annulation d'écho survient avant la détection de signaux de parole ambigus, provoquant une déformation importante de la sortie du système d'annulation d'écho. A cause de cette divergence de filtre avant la détection de signaux de parole ambigus et à cause de l'adaptation de filtre empêchée lors des signaux de parole ambigus, la sortie du système d'annulation d'écho peut rester fortement déformée pendant au moins la période de persistance et potentiellement plus long tandis que le filtre doit se réadapter une fois que les signaux de parole ambigus ne sont plus détectés et que la période persistance s'est15 écoulée. Par conséquent, on recherche un procédé et un dispositif pour une détection rapide de signaux de parole ambigus de façon à limiter une divergence de filtre et pour une correction du filtre d'annulation d'écho afin de prendre en compte la présence de signaux de parole ambigus20 et de limiter les effets de la divergence de filtre d'annulation d'écho survenant avant la détection de signaux
de parole ambigus.
La Figure 1 est un synoptique d'un système de communication comprenant un système d'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon la présente invention; la Figure 2 est un organigramme illustrant, de façon générale, l'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon un mode de mise en oeuvre préféré30 de la présente invention; la Figure 3 est un organigramme illustrant, de plus, le processus d'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon la présente invention; la Figure 4 est une représentation graphique de l'adaptation de seuil de signaux de parole ambigus selon un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention; la Figure 5 est un organigramme illustrant les caractéristiques de traitement du système d'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon la présente invention; la Figure 6 est un synoptique illustrant la correction des coefficients de vecteur de filtre du système d'annulation d'écho lors de la détection de signaux de parole ambigus selon un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention; et les Figures 7A et 7B représentent un graphe illustrant la réponse d'un détecteur de signaux de parole
ambigus selon un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour la détection de signaux de parole ambigus et pour l'adaptation des coefficients de vecteur de filtre20 d'un système d'annulation d'écho en réponse à la détection de signaux de parole ambigus. Un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention est décrit ci-dessous, étant entendu cependant que l'invention peut être mise en oeuvre d'autres façons sans sortir du cadre de ses
enseignements.
La Figure 1 illustre un système de communication, de façon globale par 10, utilisant une annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon la présente invention. Le système 10 possède une partie de30 finalité proche 4 comprenant, de façon globale, un réseau téléphonique public commuté PSTN 20 et une unité câblée de souscripteur 22. Le système 10 possède, de même, une partie de finalité éloignée 6 qui comprend, de façon globale, un système de communication cellulaire il possédant une pluralité de posées mobiles de communication MS (dont un est désigné par le référence 12), un poste de base BSS 14, une commande de sie de base BSC 16 et un centre mobile de commutation MSC 18. La partie de finalité proche 4 communique avec la partie de finalité éloignée 6 via des
liaisons de communication 8.
On comprendra depuis le début que la présente invention peut être acppilcue à un quelconque système de communication comprenant des systèmes cellulaires (par exemple, des systèmes analogiques ou numériques comme des systèmes a plusieurs accès à division dans le temps (TDMA) et à plusieurs accès à division par codage (CDMA)) et/ou des systèmes de communication câblés. Dans la partie de finalité éloignée 6 du système de communication 10, les signaux sont échanges entre les postes mobiles MS 12 et un Doste de base BSS 14. Les signaux de la parole codés dans les postas mobiles MS 12 sont décodés dans la commande de site de base BSC 16 pour une transmission à une unité o20 câblée de souscripteur 22. Les signaux venant de la partie de finalité proche 4, c'est-à-dire de l'unité câblée de souscripteur 22, sont fournis à la partie de finaité éloignée 6 et codés dans la commande de site de base BSC 16
pour une transmission au Dosze mobile MS 12.
Les si-gnaux générés à partir de l'unité câblée de souscr-pteur 22 rovacuent des signaux d'écho 24 sur une interface cablée à 2/4 fils 26 dans le réseau téléphonique public commuté PSTN 20. Ce signal d'écho est annulé dans la commande de site de base BSC 16 par un système d'annulation d'écho 15 comprenant un détecteur de signaux ambigus de parole 17. Le système d'annulation d'écho 15 est, de
préférence, du type décrit dans le Brevet U.S. N 5 295 136 à partir duquel on peut obtenir une description complète de la structure et de la fonction du système d'annulation
d'écho 15. Selon la présente invention, l'insensibilité aux signaux de parole ambigus pour le système d'annulation d'écho est prévue dans une mise en oeuvre préférée 100 illustrée sur la Figure 3. Comme on peut le voir, la détection de signaux de parole ambigus dans la présente invention utilise un seuil adaptatif de signaux de parole ambigus. En référence à la Figure 2, l'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention est o illustrée en 50. Le système d'annulation d'écho 15 est tout d'abord muni d'un vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho possédant un ensemble de coefficients 52. Les coefficients du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho sont mis à jour, de façon périodique, comme expliqué dans le Brevet U.S. N 5 295 136 mentionné précédemment. Ces coefficients sont échantillonnés, de même, de façon périodique en 54, en l'absence de signaux de parole ambigus, et ces "bons" coefficients connus sont stockés dans un vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho en 56. Si les signaux de parole ambigus sont absents en 58, le système d'annulation d'écho 15 produit une réplique estimée de l'écho sur la base du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho et soustrait cette réplique estimée de l'écho du signal d'énergie en retour en 60. Si des signaux25 de parole ambigus sont présents en 58, le système d'annulation d'écho 15 produit une réplique estimée de
l'écho sur la base du vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho et soustrait cette réplique estimée d'écho du signal d'énergie en retour en 62.
Pour détecter des signaux de parole ambigus, le détecteur de signaux ambigus de parole 17 peut servir à comparer une puissance estimée du signal de retour avec un seuil de la puissance maximum estimée d'émission. En référence à la Figure 3, le processus de détection de signaux de parole ambigus commence en 102 et des signaux de parole ambigus sont détectés en 104 lorsque: rx (0) = d(n)xr (0)cs (a) o rs(O) est une puissance estimée du signal de retour en 106, rx(0)cs est une puissance maximum estimée d'émission en 108, décrite de façon plus complète ci-dessous, et d(n) est un seuil adaptatif de signaux de parole ambigus. Les valeurs de rs(O) et de rx(O)cs sont mises à jour à chaque kième itération du processus de détection de signaux de parole ambigus en 104. Le détecteur de signaux ambigus de parole 17 peut former une valeur de référence adaptative de signaux de parole ambigus proportionnelle à l'énergie du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, un seuil adaptatif de15 signaux de parole ambigus d(n) est calculé par: d(n) = yd(n -1) + (1 - y)BEh (b) o Eh est l'énergie du filtre d'annulation d'écho à l'instant n; d(0) = 0,25B, B étant un facteur de polarisation de limite, de préférence, d'environ 2 ou 3 dB;20 et y est une constante d'intégration, de préférence, d'environ 0,97. Un plus grand facteur de polarisation B peut être choisi dans le cas d'un écho multiple dû à de possibles effets additifs de filtre en peigne. Le seuil adaptatif de signaux de parole ambigus d(n) est mis à jour25 lors du programme de traitement d'arrière- plan en 200, illustré sur la Figure 5. Comme on peut le voir sur la Figure 5, si le nombre de mises à jour des coefficients de vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho dans les S derniers échantillons dépasse une valeur de 214, dans le30 mode de mise en oeuvre préféré, plus de 75 % des échantillons précédents ayant subi des mises à jour de coefficient, et si des signaux de parole ambigus ne sont pas détectés en 212, c'est-à-dire dtalk = 0, le seuil adaptatif de signaux de parole ambigus est adapté selon
l'équation (b) en 216.
La Figure 4 illustre l'adaptation de d(n) pendant l'annulation d'écho. Comme illustré sur la Figure 4, les énergies de filtre (Eh), ERL et d(n) sont tracées en fonction du temps. Comme on peut le voir, à l'instant n = 0, d(n) est à sa valeur initiale qui, dans le mode de mise en oeuvre préféré, est d'environ 0,25B. L'énergie de filtre qui n'a pas encore commencée à être adaptée est à une valeur initiale d'environ zéro (0). La ERL est illustrée, de façon usuelle, comme une atténuation d'environ 0,25. Tandis que le filtre d'annulation d'écho s'adapte, son énergie augmente et se rapproche par asymptote de ERL par en dessous. Selon l'équation (b), d(n), dans une réponse suraténuée, se rapproche par asymptote d'environ ERL x B par en- dessus. Comme la réponse d(n) est sur-atténuée, elle répond plus lentement que l'énergie de filtre d'annulation d'écho Eh pour empêcher la valeur de d(n) de chuter en dessous de la valeur de Eh et
d'introduire, de façon possible, de faux déclenchements de signaux de parole ambigus.
L'adaptation du seuil de signaux de parole ambigus d(n) peut être améliorée, de plus, en prenant en compte les réponses dynamiques pouvant être rencontrées si, par25 exemple, des transitions de télécommunication à deux à une téléconférence à trois TPC et/ou de multiples circuits câblés hybrides 2/4 sont introduites. Par exemple, après qu'un écho ERL relativement grand soit complètement annulé, si un circuit avec un ERL relativement bas est commuté30 comme une TPC, le seuil adaptatif courant de signaux de parole ambigus serait trop bas. Cela est illustré sur la Figure 4. A l'instant n = tpc, une TPC est introduite dans le système. La ERL du système passe à une nouvelle valeur (ERL') avec une valeur équivalente supérieure à la valeur présente adaptée de d(n). Ce plus grand signal d'énergie en retour d'écho sera détecté comme signaux de parole ambigus si d(n) n'est pas à nouveau adapté pour prendre en compte la variation de la ERL dans le système. La présente invention prévoit une paire de compteurs qui sont 5 incrémentés chaque fois que des signaux de parole ambigus sont détectés sur la base d'un seuil fixe d(0) = 0,25B et sur la base du seuil adaptatif d(n), respectivement en 112 et 116 sur la Figure 3. Dans le programme de traitement en arrière-plan de la Figure 5, si le décompte du seuil10 adaptatif est supérieur à une première valeur de seuil en 204 et si le décompte du seuil fixe est inférieur à une seconde valeur de seuil en 206, le seuil adaptatif de signaux de parole ambigus est réinitialisé à la valeur initiale du plus mauvais cas d(0) en 208. Le décompte du15 seuil adaptatif et le décompte du seuil fixe sont remis à zéro (0) en 210 et le processus de seuil adaptatif de
signaux de parole ambigus réadapte le seuil de signaux de parole ambigus selon l'équation (b) à la nouvelle valeur de ERL du système, comme illustré, de plus, sur la Figure 4.
Comme décrit, des signaux de parole ambigus sont détectés lorsque rs(0) est supérieure à une valeur de seuil d'une énergie maximum estimée de signal rx(O)ma. Le procédé usuel d'estimation de rx(0)max est basé sur XnTXn o xn est le vecteur de signal de référence. Cependant,25 XnTXn s'avère être une estimation imprécise et potentiellement instable lorsque xn et sn, le vecteur de signal filtré en passe-haut, sont des impulsions. Par conséquent, dans un mode de mise en oeuvre préféré de la présente invention, l'énergie maximum de signal est estimée30 en subdivisant le vecteur de signal de référence en petits vecteurs secondaires, en élevant au carré les vecteurs secondaires et en traitant les vecteurs secondaires pour trouver le maximum sur la partie arrière. Ce qui précède peut être exprimé par: 1 1 k-I r X 1k:X2z(n (c) () = max {r, r rX,rx} (d) o rx(n) est la puissance estimée du vecteur de signal xn a l'instant n, calculée tous les k échantillons, et L est la longueur du filtre d'annulation d'écho, comme décrit dans le Brevet U.S. N 5 295 136, et doit être un certain
multiple entier de k.
Dans un autre mode de mise en oeuvre de la présente invention, la détection de signaux de parole ambigus peut être améliorée, de plus, en déterminant l'énergie du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho. Comme mentionné ci-dessus, on détecte des signaux de parole ambigus lorsque rs(O) est supérieur à un seuil de l'énergie
maximum estimée de signal. Il s'en suit de l'expression ci-
dessus de rx(O)max que l'énergie maximum estimée d'une section concentrée du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho rx(O)cs est: I[n-&}] rnn-,*kir [n-{ikl [n-(j-kl rx(o)c5 = max{rx, ', r (e) o i et j sont des fonctions entières de maximum et de minimum, respectivement: AJ!(n) À (z2(-n) -1) Lk k On peut voir, à partir de ce qui précède, que dans le cas o la section concentrée du filtre est égale à toute la longueur de filtre, rx(0)cs = rx(O)me, ce qui représente la25 condition désirée par défaut. Cette estimation de la puissance maximum de référence, comme pour rx(0)max, peut devenir imprécise si x(n) monte brusquement. Par conséquent, rx(O)cs ne peut être artificiellement bas en remplaçant rx(O)cs par x'(n) en 110 lorsqu'on détecte une montée brusque de l'énergie de référence en 109. Cela peut être exprimé par: Si x2(n) > Ar(0)cs, alors rx(0)cs = x2(n) (f) o A est une constante empirique, dans le mode de mise en oeuvre préféré, usuellement d'environ 16. Le calcul de l'énergie maximum estimée de signal sur la base du maximum de la section concentrée du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho améliore la détection de signaux de parole ambigus en fournissant une estimation d'énergie
maximum de signal plus précise et moins usuelle.
La puissance estimée du signal réfléchi par le réseau téléphonique public commuté PSTN, rs(n)(0) est déterminé, de même, par: k-1 rs >(o)=! -s2(n-i) en 108 (g) La puissance estimée de signal réfléchi est alors comparée à un seuil fixe de l'énergie maximum concentrée
estimée de signal rx(O)cs en 112 et on détecte des signaux de parole ambigus en 114 si la puissance estimée du signal réfléchi est supérieure à un seuil adapté de l'énergie20 maximum estimée de section concentrée de signal.
Une fois des signaux de parole ambigus détectés, l'adaptation de filtre est inhibée en 126. Si des signaux de parole ambigus ne sont pas détectés, les coefficients de vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho sont mis à25 jour en 128. De même, le compteur de persistance de signaux de parole ambigus est initié en 124 pour établir la période
de persistance. Si des signaux de parole ambigus ne sont pas détectés ou si la période de persistance est active, c'est-à-dire dtalk > 0, la valeur dtalk de compteur de30 persistance est décrémentée en 118.
Comme illustré sur la Figure 6, en l'absence de signaux de parole ambigus, l'écho est annulé dans le système d'annulation d'écho 15 en soustrayant une réplique estimée d'écho sur la base du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho Hactive à partir du signal de retour d'énergie. Les coefficients du vecteur de filtre Hactive(n) sont déterminés en 128 selon le procédé décrit dans le Brevet U.S. N 5 295 136 mentionné précédemment. Le programme de traitement en arrière-plan 200 dans la commande de site de base BSC 16 débute en 202 sur la Figure et échantillonne, de façon périodique, le premier ensemble de coefficients de vecteur et stocke un ensemble échantillonné de coefficient de vecteur dans un vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho. Les coefficients de filtre actif Hactive(n) sont copiés dans un tampon de pile contenant les vecteurs de filtre fl, f2,..., fi avec i = 1 à M en 224. Dans le mode de mise en oeuvre préféré, un tampon de pile conserve les 4 derniers ensembles fl à f4 des coefficients de filtre actif. Le programme de20 traitement en arrière-plan 200 est exécuté selon des intervalles de 20 millisecondes; cependant, les coefficients de filtre sont seulement décalés dans le tampon de pile chaque N fois via le programme de traitement en arrière-plan 200 en 222 lorsque des signaux de parole25 ambigus ne sont pas présentement détectés en 216 et de préférence, chaque quatrième fois, via le programme, pour conserver les ressources de traitement. Lors du décalage des ensembles fl à f4 des coefficients de vecteur de filtre, l'ensemble f4 des vecteurs de filtre est décalé sur30 le vecteur de filtre auxiliaire Haux(n) en 224. Dans la présente invention, Haux(n) est égal à Hactive(n - NM20ms) ou aux coefficients du vecteur de filtre actif à partir de 320 millisecondes. Le traitement de copiage intensif des données est maintenu à un minimum en prévoyant un pointeur
de tampon circulaire qui pointe les coefficients les plus anciens et en mettant à jour le tampon en place (c'est-à-
dire en copiant les coefficients les plus anciens dans le vecteur de filtre auxiliaires Haux(n) et en copiant les coefficients actifs dans le vecteur de filtre fl et en incrémentant le pointeur de tampon de pile). Le programme de traitement en arrière-plan 200 revient alors en 220. Le système d'annulation d'écho 15 sert de même, en présence de signaux de parole ambigus, à soustraire une réplique estimée d'écho sur la base du vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho Haux à partir du signal de retour d'énergie. Comme illustré sur la Figure 6 par la ligne fantôme, lorsqu'on détecte des signaux de parole ambigus et lorsque la période de persistance n'est pas présentement active, c'est-à-dire dtalk = 0 en 220, les coefficients de filtre Hactive(n) sont remplacés par les "bons" coefficients de filtre connus Haux(n) 122 en 218. De plus, l'adaptation de filtre est inhibée en 126. Le décalage des coefficients de vecteur de filtre est facilement effectué en générant un nouveau pointeur pour les coefficients de filtre auxiliaire Haux(n) sans
réellement copier les coefficients.
En référence aux Figures 7A et 7B, on illustre un graphe présentant une simulation des performances du système d'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon la présente invention. Comme on peut25 le voir, après que le filtre adaptatif d'annulation d'écho ait tout d'abord convergé comme décrit dans le Brevet U.S. N 5 295 136 à l'instant n = d, des signaux de parole ambigus sont introduits dans la partie de proche finalité. Sur la Figure 7A, on peut remarquer qu'une période dl passe30 avant la détection de signaux de parole ambigus. Comme on peut le voir de plus, lors de cette période, le vecteur de filtre d'annulation d'écho a fortement divergé. De plus, pendant une période hl, la période de persistance suivant une détection de signaux de parole ambigus pendant laquelle35 l'adaptation de filtre est inhibée, les coefficients de filtre sont gelés dans leur état de divergence et une
déformation importante d'annulation d'écho survient.
Le graphe de la Figure 7B illustre une simulation d'un système d'annulation d'écho avec signaux de parole ambigus selon la présente invention. Comme on peut le voir sur le graphe, lorsque des signaux de parole ambigus sont injectés sur la finalité proche à l'instant n = d, une période dl', nettement plus courte que la période dl illustrée sur la Figure 7A, passe avant la détection. Cela illustre la détection pratiquement plus récente de signaux de parole ambigus par le système d'annulation d'écho à insensibilité aux signaux de parole ambigus selon la présente invention. En dépit de la détection précoce, une divergence de filtre d'annulation d'écho survient encore.15 Cependant, lors de la commutation des coefficients de filtre auxiliaire d'annulation d'écho Haux, les effets de
divergence de filtre sont minimisés lors de la période de persistance hl', améliorant nettement la sortie du système d'annulation d'écho.
La présente invention réduit les effets de divergence de filtre d'annulation d'écho survenant lors de signaux de parole ambigus en assurant une détection rapide de signaux de parole ambigus et une correction de divergence de vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho. Une25 divergence de filtre d'annulation d'écho peut survenir avant la détection de signaux de parole ambigus et, dans le
système précédent d'annulation d'écho, elle était verrouillée par l'adaptation inhibée de filtre d'annulation d'écho. Dans la présente invention, après la détection de30 signaux de parole ambigus, la divergence de filtre d'annulation d'écho est corrigée.
La présente invention a été décrite à titre d'exemple selon les termes de plusieurs modes de mise en oeuvre préférés. Cependant, on comprendra que l'homme de l'art puisse mettre en oeuvre, d'une autre façon, ses larges
enseignements sans sortir de son étendue de protection.
Claims (10)
1. Procédé d'annulation d'un signal d'écho caractérisé par les étapes suivantes: a) la constitution d'un vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho ayant un premier ensemble de coefficients de vecteur; b) l'échantillonnage périodique du premier ensemble de coefficients de vecteur; c) le stockage d'un ensemble échantillonné de coefficients de vecteur comme vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho; d) si des signaux de parole ambigus sont absents, la soustraction d'une réplique estimée d'écho sur la base du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho à partir15 d'un signal de retour d'énergie; et e) si des signaux de parole ambigus sont présents, la soustraction d'une réplique estimée d'écho sur la base du
vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho à partir du signal de retour d'énergie.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de soustraction de la
réplique estimée d'écho sur la base du vecteur de filtre auxiliaire d'annulation d'écho à partir du signal de retour d'énergie comprend une étape de substitution de l'ensemble25 échantillonné des coefficients de vecteur pour le premier ensemble de coefficients de vecteur.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de détection de signaux de parole ambigus comprend les étapes suivantes: - la détermination d'une énergie du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho; - la formation d'une valeur de référence adaptative de signaux de parole ambigus proportionnelle l'énergie du vecteur de filtre adaptatif d'annulation d'écho; et - la comparaison du signal de retour d'énergie avec la valeur de référence adaptative de signaux de parole ambigus.
4. Dispositif pour l'annulation d'un signal d'écho dans un système de communication, caractérisé par: - un détecteur de signaux de parole ambigus situé entre une partie de proche finalité du système de communication et une partie de finalité éloignée du système de communication; et - un système d'annulation d'écho situé entre la partie de proche finalité et la partie de finalité éloignée et en communication avec le détecteur de signaux de parole ambigus, le système d'annulation d'écho servant à former une réplique estimée du signal d'écho sur la base d'un20 premier vecteur de filtre d'annulation d'écho si des signaux de parole ambigus sont absents, à former la réplique estimée du signal d'écho sur la base d'un second vecteur de filtre d'annulation d'écho si des signaux de parole ambigus sont présents, et à soustraire la réplique25 estimée du signal d'écho du signal de retour d'énergie transmis de la partie de proche finalité à la partie de
finalité éloignée.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le détecteur de signaux de parole
ambigus présente un seuil adaptatif de signaux de parole ambigus.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le premier vecteur de filtre
d'annulation d'écho comprend un ensemble de coefficients de vecteur de filtre adaptatif.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le second filtre d'annulation d'écho
comprend un ensemble échantillonné de coefficients de vecteur de filtre adaptatif.
8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la partie de proche finalité est constituée d'un réseau téléphonique public commuté et la
partie de finalité éloignée comprend un réseau de communication cellulaire.
9. Dispositif selon la revendication 8,
caractérisé en ce que le réseau de communication cellulaire est un réseau de communication cellulaire CDMA.
10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le réseau de communication cellulaire
est un réseau de communication cellulaire TDMA.
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|---|---|---|---|
| US08/275,223 US5535194A (en) | 1994-07-14 | 1994-07-14 | Method and apparatus for echo canceling with double-talk immunity |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2722627A1 true FR2722627A1 (fr) | 1996-01-19 |
| FR2722627B1 FR2722627B1 (fr) | 1997-05-09 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR9507222A Expired - Lifetime FR2722627B1 (fr) | 1994-07-14 | 1995-06-16 | Procede et dispositif pour l'annulation d'echo a insensibilite aux signaux ambigus de parole |
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|---|---|
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| GB (1) | GB2298768B (fr) |
| WO (1) | WO1996002981A1 (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007003579A1 (fr) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | France Telecom | Dispositif d'annulation d'un écho électrique ou acoustique, procédé et programme d'ordinateur correspondants |
Families Citing this family (35)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5793755A (en) * | 1995-07-07 | 1998-08-11 | Hughes Electronics Corporation | Echo suppressor for facsimile calls in a satellite network |
| DE19639703C2 (de) * | 1996-09-26 | 1999-05-20 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Echokompensation |
| DE19639702C2 (de) * | 1996-09-26 | 2000-11-16 | Siemens Ag | Verfahren und Anordnung zur Begrenzung des Restechos |
| US6044068A (en) * | 1996-10-01 | 2000-03-28 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson | Silence-improved echo canceller |
| CN100361485C (zh) * | 1997-01-23 | 2008-01-09 | 摩托罗拉公司 | 通信系统中非线性处理的装置和方法 |
| US6052462A (en) * | 1997-07-10 | 2000-04-18 | Tellabs Operations, Inc. | Double talk detection and echo control circuit |
| EP1022865B1 (fr) * | 1997-09-16 | 2011-03-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Annuleur d'echo et procede d'annulation d'echo |
| SG77611A1 (en) | 1997-11-13 | 2001-01-16 | Univ Singapore | Acoustic echo cancellation equipped with howling suppressor and double-talk detector |
| US5987098A (en) * | 1997-12-23 | 1999-11-16 | Nortel Networks Corporation | Method and system for sparing echo cancellers |
| DE19850271A1 (de) * | 1998-10-31 | 2000-05-04 | Alcatel Sa | Verfahren zur Bestimmung eines Echokopplungsfaktors und der Echolaufzeit in einem bidirektionalen Telekommunikationssystem |
| DE19850272A1 (de) * | 1998-10-31 | 2000-05-04 | Alcatel Sa | Verfahren zur Verbesserung der Echounterdrückung in einem Telekommunikaionssystem |
| US6424635B1 (en) * | 1998-11-10 | 2002-07-23 | Nortel Networks Limited | Adaptive nonlinear processor for echo cancellation |
| US7683926B2 (en) * | 1999-02-25 | 2010-03-23 | Visionsense Ltd. | Optical device |
| JP4680347B2 (ja) | 1999-06-01 | 2011-05-11 | 株式会社オハラ | 高剛性ガラスセラミックス基板 |
| US6347140B1 (en) * | 1999-08-12 | 2002-02-12 | Motorola, Inc. | Echo canceling method and apparatus |
| US6570986B1 (en) | 1999-08-30 | 2003-05-27 | Industrial Technology Research Institute | Double-talk detector |
| US6865270B1 (en) | 2000-09-21 | 2005-03-08 | Rane Corporation | Echo cancellation method and apparatus |
| US6944290B2 (en) * | 2001-04-14 | 2005-09-13 | Intel Coporation | Echo cancellation through auxiliary-vector filtering |
| KR100392365B1 (ko) * | 2001-08-08 | 2003-07-23 | 한국전자통신연구원 | 음향 반향 제거기를 위한 동시통화 검출기에서의 동시통화 구간의 끝점 검출 지연 제거 장치 및 그 방법 |
| US6895086B2 (en) * | 2001-11-13 | 2005-05-17 | Inmate Telephone, Inc. | 3-Way call detection system and method |
| GB2397990A (en) * | 2003-01-31 | 2004-08-04 | Mitel Networks Corp | Echo cancellation/suppression and double-talk detection in communication paths |
| CA2534767A1 (fr) * | 2003-08-05 | 2005-03-17 | Inmate Telephone, Inc. | Detection de conference telephonique a trois faisant appel a la steganographie |
| JP4297055B2 (ja) | 2005-01-12 | 2009-07-15 | ヤマハ株式会社 | カラオケ装置 |
| US20080201158A1 (en) | 2007-02-15 | 2008-08-21 | Johnson Mark D | System and method for visitation management in a controlled-access environment |
| US8542802B2 (en) | 2007-02-15 | 2013-09-24 | Global Tel*Link Corporation | System and method for three-way call detection |
| US8630726B2 (en) * | 2009-02-12 | 2014-01-14 | Value-Added Communications, Inc. | System and method for detecting three-way call circumvention attempts |
| US9225838B2 (en) | 2009-02-12 | 2015-12-29 | Value-Added Communications, Inc. | System and method for detecting three-way call circumvention attempts |
| US9191493B2 (en) | 2013-12-09 | 2015-11-17 | Captioncall, Llc | Methods and devices for updating an adaptive filter for echo cancellation |
| US9479650B1 (en) | 2015-05-04 | 2016-10-25 | Captioncall, Llc | Methods and devices for updating filter coefficients during echo cancellation |
| US10572961B2 (en) | 2016-03-15 | 2020-02-25 | Global Tel*Link Corporation | Detection and prevention of inmate to inmate message relay |
| US9609121B1 (en) | 2016-04-07 | 2017-03-28 | Global Tel*Link Corporation | System and method for third party monitoring of voice and video calls |
| US10027797B1 (en) | 2017-05-10 | 2018-07-17 | Global Tel*Link Corporation | Alarm control for inmate call monitoring |
| US10225396B2 (en) | 2017-05-18 | 2019-03-05 | Global Tel*Link Corporation | Third party monitoring of a activity within a monitoring platform |
| US10860786B2 (en) | 2017-06-01 | 2020-12-08 | Global Tel*Link Corporation | System and method for analyzing and investigating communication data from a controlled environment |
| US9930088B1 (en) | 2017-06-22 | 2018-03-27 | Global Tel*Link Corporation | Utilizing VoIP codec negotiation during a controlled environment call |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0174749A1 (fr) * | 1984-09-12 | 1986-03-19 | Plessey Overseas Limited | Dispositif suppresseur d'écho |
| EP0508847A2 (fr) * | 1991-03-14 | 1992-10-14 | Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd | Annuleur d'écho |
| FR2692089A1 (fr) * | 1992-04-13 | 1993-12-10 | Motorola Inc | Procédé permettant de réaliser la convergence dans un suppresseur d'écho à filtre adaptatif utilisant la méthode des moindres carrés. |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3789165A (en) * | 1972-04-24 | 1974-01-29 | Communications Satellite Corp | Echo canceller with variable threshold |
| US4894820A (en) * | 1987-03-24 | 1990-01-16 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Double-talk detection in an echo canceller |
| US4918727A (en) * | 1988-06-09 | 1990-04-17 | Tellabs Incorporated | Double talk detector for echo canceller and method |
| IT1228106B (it) * | 1988-12-21 | 1991-05-28 | Sits Soc It Telecom Siemens | Procedimento e dispositivo per la cancellazione numerica adattativa dell'eco generato in collegamenti telefonici con caratteristiche varianti nel tempo |
| JP2518433B2 (ja) * | 1990-01-24 | 1996-07-24 | 日本電気株式会社 | ダブルト―ク検出回路 |
| NL9001016A (nl) * | 1990-04-27 | 1991-11-18 | Philips Nv | Digitale echocompensator met een dubbelspraakdetector. |
| ES2038904B1 (es) * | 1991-09-10 | 1995-01-16 | Alcatel Standard Electrica | Procedimiento y dispositivo de cancelacion adaptativa de ecos acusticos. |
| IT1254819B (it) * | 1992-02-24 | 1995-10-11 | Sits Soc It Telecom Siemens | Procedimento e dispositivo per la cancellazione numerica adattativa dell'eco generato in collegamenti telefonici non stazionari |
| JP2853455B2 (ja) * | 1992-05-15 | 1999-02-03 | ケイディディ株式会社 | エコーキャンセラ |
-
1994
- 1994-07-14 US US08/275,223 patent/US5535194A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-05-26 JP JP8505005A patent/JPH09503117A/ja active Pending
- 1995-05-26 WO PCT/US1995/006842 patent/WO1996002981A1/fr active Application Filing
- 1995-05-26 CA CA002167940A patent/CA2167940C/fr not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-26 DE DE19580846A patent/DE19580846C1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-26 GB GB9604878A patent/GB2298768B/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-16 FR FR9507222A patent/FR2722627B1/fr not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0174749A1 (fr) * | 1984-09-12 | 1986-03-19 | Plessey Overseas Limited | Dispositif suppresseur d'écho |
| EP0508847A2 (fr) * | 1991-03-14 | 1992-10-14 | Kokusai Denshin Denwa Co., Ltd | Annuleur d'écho |
| FR2692089A1 (fr) * | 1992-04-13 | 1993-12-10 | Motorola Inc | Procédé permettant de réaliser la convergence dans un suppresseur d'écho à filtre adaptatif utilisant la méthode des moindres carrés. |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| HYOKANG CHANG ET AL.: "A DSP-BASED ECHO CANCELER WITH TWO ADAPTIVE FILTERS", IEEE GLOBAL TELECOMMUNICATIONS CONFERENCE, vol. 3, 1 December 1986 (1986-12-01) - 4 December 1986 (1986-12-04), HOUSTON, TX, pages 1674 - 1678, XP002002825 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007003579A1 (fr) * | 2005-07-01 | 2007-01-11 | France Telecom | Dispositif d'annulation d'un écho électrique ou acoustique, procédé et programme d'ordinateur correspondants |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09503117A (ja) | 1997-03-25 |
| GB2298768A (en) | 1996-09-11 |
| FR2722627B1 (fr) | 1997-05-09 |
| WO1996002981A1 (fr) | 1996-02-01 |
| CA2167940A1 (fr) | 1996-01-15 |
| US5535194A (en) | 1996-07-09 |
| CA2167940C (fr) | 2001-04-03 |
| DE19580846C1 (de) | 2000-11-16 |
| GB2298768B (en) | 1998-12-23 |
| GB9604878D0 (en) | 1996-07-03 |
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| TP | Transmission of property |
Owner name: MOTOROLA MOBILITY, INC., US Effective date: 20110912 |