WO2000060830A2 - Mobiltelefon - Google Patents

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WO2000060830A2
WO2000060830A2 PCT/DE2000/000620 DE0000620W WO0060830A2 WO 2000060830 A2 WO2000060830 A2 WO 2000060830A2 DE 0000620 W DE0000620 W DE 0000620W WO 0060830 A2 WO0060830 A2 WO 0060830A2
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microphone
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phone according
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Imre Varga
Walter Frank
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/60—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
    • H04M1/6033—Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers for providing handsfree use or a loudspeaker mode in telephone sets
    • H04M1/6041—Portable telephones adapted for handsfree use
    • H04M1/605—Portable telephones adapted for handsfree use involving control of the receiver volume to provide a dual operational mode at close or far distance from the user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04M9/00—Arrangements for interconnection not involving centralised switching
    • H04M9/08—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic
    • H04M9/082—Two-way loud-speaking telephone systems with means for conditioning the signal, e.g. for suppressing echoes for one or both directions of traffic using echo cancellers
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to a mobile telephone, in particular a mobile telephone, which enables hands-free calling to a user.
  • the present invention is therefore based on the object of creating a mobile telephone which enables hands-free operation, in particular the proposed mobile telephone being intended to enable a solution based entirely on digital signal processing.
  • the mobile telephone comprises echo suppression means which process the electrical signal supplied by the microphone in such a way that an echo effect picked up by the microphone is largely eliminated , and Entallungs means, which process the signal supplied by the microphone in such a way that a reverb effect recorded by the microphone is suppressed.
  • a loudspeaker with a low electrical impedance, in particular in the range of 8 ohms, and a low acoustic impedance is preferably used as the loudspeaker.
  • the microphone is advantageously a unidirectional microphone or a microphone with noise suppression.
  • the mobile phone advantageously comprises a voice activity detector, which monitors and evaluates the signal delivered by the microphone and the loudspeaker signals and, depending on this, deduces the state of a call made from the mobile phone.
  • the voice activity detector can thus recognize whether the distant subscriber, the close subscriber or both subscribers are speaking by evaluating the signal energies. He also recognizes
  • Voice activity detector when no communication information is being exchanged over the cell phone at the moment. This voice activity detector generates an output signal which identifies the current voice activity on the mobile phone. In addition, by monitoring the signal supplied by the microphone, the voice activity detector can also carry out an estimate of the signal-to-noise ratio and provide a corresponding further output signal.
  • amplification means with a variable Gain factor can be switched, the gain factor being automatically set in each case as a function of the output signal of the voice activity detector which indicates the signal-to-noise ratio.
  • Means for noise suppression can likewise be connected in the microphone path, the degree of noise suppression also being set as a function of the output signal of the voice activity detector which indicates the signal-to-noise ratio.
  • the echo suppression means and the dehalling means of the mobile telephone are driven by the output signal of the voice activity detector which indicates the current speech activity or the current state of the conversation.
  • the echo suppression means generate a control signal which estimates the echo suppression which they themselves have implemented, so that an additionally provided attenuator with a variable attenuation factor can be set accordingly as a function of the control signal.
  • the dehalling means estimate the acoustic impulse response of the room in which the speaker is located if the output signal of the voice activity detector indicating the current speech activity indicates a one-on-one conversation, in which the speaker is at the other (remote) end the transmission link.
  • the acoustic impulse response of the room obtained in this way can be used for an effective equalization of the signal delivered by the microphone for dehumidification.
  • the decoding and receiving means of the mobile phone which decode a communication signal transmitted from a base station and feed it to the loudspeaker of the mobile phone, can be followed by a dynamic controller which does this
  • Input signal compresses or expands to reflect the ratio of peak current requirements to To reduce the average power requirement of the mobile phone and to make the dimensioning of the power supply more efficient.
  • an additional unit for noise suppression can be connected in front of the coding and transmission means of the mobile phone, which is based on the two previously mentioned output signals of the
  • Voice activity detector is controlled to improve the listening comfort when hands-free operation of the mobile phone.
  • the present invention provides a targeted one
  • the present invention enables miniaturization of the components used and is based in particular on a complete digital signal processing solution, i. H. all operations are carried out by digital signal processing.
  • a complete digital signal processing solution i. H. all operations are carried out by digital signal processing.
  • the air interface of the mobile telephone shown in FIG. 1 comprises a receiving and decoding unit 3, which decodes an input signal sent by a base station, and a transmitting and coding unit 4, which codes and transmits signals to be transmitted to a base station.
  • the receiving and decoding unit 3 is coupled to a loudspeaker 1 of the mobile telephone, while a microphone 2 of the mobile telephone is connected to the transmitting and coding unit 4 via a corresponding signal path.
  • a loudspeaker 1 with a low electrical impedance in particular a loudspeaker with an 8 ohm earphone, in order to achieve sufficient acoustic power, which should be in the range between 0.5 and 1W. to achieve.
  • the frequency response behavior of the GSM mobile radio standard should be maintained, so that in this regard it is proposed to use a loudspeaker 1 with a low acoustic impedance.
  • the loudspeaker 1 should have as little self-distortion as possible for echo or reflection attenuation.
  • a omnidirectional or omnidirectional microphone and a unidirectional microphone can be used as the microphone 2.
  • the experimental results have shown that the best performance can be achieved using a unidirectional or noise canceling microphone.
  • a central component of the mobile phone shown in FIG. 1 is a voice activity detector 5, which is a
  • Voice activity of the transmission line is detected, at one end of which is the mobile phone.
  • the voice activity detector 5 monitors the output signal supplied by the microphone 2 and the output signal supplied by the receiving and decoding unit 3 and can use the energies of these signals to determine whether the distant subscriber, the close subscriber or both subscribers are speaking. Above all, it can be decided whether the current conversation is a double or two-way conversation, in which the microphone signal contains voice information from speakers at both ends of the transmission path, or whether it is a One-to-one conversation of the distant subscriber, in which the microphone signal contains an echo.
  • the voice activity detector 5 can determine that there is no voice activity at the moment.
  • the voice activity detector 5 delivers this decision on the basis of the evaluation of threshold values which are adapted to the instantaneous noise level, so that a reliable decision is possible with both quiet and loud ambient noise.
  • This adaptation of the threshold values also involves an estimation of the interference level and the signal-to-noise ratio.
  • the voice activity detector 5 thus provides two output signals VA and SNR, one output signal VA identifying the current speech activity, while the other output signal SNR denotes the signal-to-noise ratio (SNR).
  • the power supply of the mobile phone must therefore be able to do this on the one hand Device to operate during periods in which speech signals with peak amplitude values are present and, on the other hand, on average with a significantly lower power.
  • a dynamic processor which usually consists of several stages, namely a limiter, a compressor, an expander and a noise filter. For example, the combination of one
  • Compressor and a limiter may be chosen if the primary goal is to reduce the ratio of peak current to average current and limit peak power.
  • an input-controlled, forward-coupled limiter structure with a delay element is preferred to the servo-feedback structure. This structure has the advantage that overshoots at the output of the limiter can be completely avoided and a precisely defined control is possible. In the case of blockwise speech processing, a short delay time can be selected for the aforementioned delay element.
  • the static characteristic of the compressor is defined by various threshold points in the logarithmic range, the logarithmic or exponential functions of the compressor being implemented in the form of look-up tables.
  • Release time constants can be selected independently of one another. In both cases, this is achieved by using first-order (exponential) filters.
  • the peak and mean acquisition is combined such that isolated peaks are processed with a relatively short release time, while the release time for signal periods with a higher average
  • the dynamic controller 6 shown in FIG. 1 is followed by a non-linear equalizer 7. Since the loudspeaker 1 has to be operated close to its saturation, the nonlinear distortions, such as harmonic distortions or intermodulation distortions, increase. In order to reduce this undesired effect, a non-linear distortion must be carried out, whereby algorithms can be used as algorithms for this, for example, algorithms based on the methods described in W. Frank, R. Reger, U. Appel, "Realtime Loudspeaker Linearization", IEEE, Winter Workshop on Nonlinear Digital Signal Processing, Ta pere, Finland, 2.1 - 2.3, 1993.
  • a problem associated with handsfree talking in mobile telephones is, in particular, the fact that in handsfree operation a higher volume of the loudspeaker 1 is required compared to normal manual operation. Likewise, a greater sensitivity of the microphone 2 is required in hands-free mode. It is therefore proposed to adjust the volume of the loudspeaker 1 as a function of the noise level in the vicinity of the mobile phone.
  • the speaker 1 a power amplifier 9 is therefore connected upstream, which is controlled by an automatic gain control 8.
  • the automatic gain control 8 is in turn controlled by the SNR output signal of the speech recognition unit 5, so that the automatic gain control 8 can adjust the gain factor of the power amplifier 9 as a function of the signal-to-noise ratio estimated by the speech recognition unit 5.
  • the automatic gain control 10 is also controlled by the SNR output signal of the speech recognition unit 5.
  • the echo cancellation unit 11 is connected in the signal path between the microphone 2 and the transmitting and coding unit 4.
  • the echo cancellation unit 11 has the task of eliminating or suppressing an acoustic echo generated between the loudspeaker 1 and the microphone 2.
  • the high signal level on the echo path between loudspeaker 1 and microphone 2 the high signal level on
  • Loudspeaker 1 and the resulting vibrations lead another echo path over the housing of the mobile phone.
  • the acoustic impulse response can have a very long duration.
  • an explicit decimation as for example in RE Crochiere and LR Rabiner, multirate Digital Signal Processing, Prentice-Hall, New Jersey, 1983, or an implicit decimation, as described, for example, in W. Frank, I. Varga, "Implicit Decimation for FIR Systems and its Application to Acoustic Echo Cancellation", International Conference Acoustics, Speech and Signal Processing, Phoenix, Arizona, 1999.
  • the echo suppression unit 11 can, depending on the VA output signal of the speech recognition unit 5, estimate to what extent it can suppress an echo contained in the signal picked up by the microphone 2
  • the echo cancellation unit 11 accordingly generates an output signal which contains information about the extent of the echo cancellation by the echo cancellation unit 11 (Echo Return Loss Enhancement, ERLE)
  • Speech activity detector 5 as can be seen in FIG. 1, is supplied.
  • Both the ERLE output signal of the echo suppression unit 11 and the VA and SNR output signals of the speech recognition unit 5 are fed to this attenuator 14 in order to adjust the attenuation factor as a function thereof.
  • the attenuator 14 serves to additionally attenuate the microphone signal if the one carried out by the echo suppression unit 11 Echo cancellation is not sufficient. For this reason, the ERLE and the SNR signal are supplied to the attenuator 14, so that the attenuation factor of the attenuator 14 can be increased with decreasing echo cancellation realized by the echo cancellation unit 11.
  • the attenuation factor of the attenuator 14 should be reduced in order to prevent a strong modulation of the interference level. The remaining echo is covered by the noise contained in the signal anyway.
  • the speech signals picked up by the microphone 2 of the mobile phone in hands-free mode usually contain strong reverberation effects that are caused by room reflections. Due to the uneven amplitude spectrum, only a certain distribution of noise is perceived in small rooms, while in large rooms early reflections are perceived as echoes and late reflections as hall effects.
  • the stereophonic perception of human hearing enables good speech recognition if the listener is in the room itself.
  • stereophonic cognition cannot work correctly when a voice signal recorded and transmitted in a single channel is perceived.
  • a dewaxing unit 12 is provided, which aims to improve speech intelligibility in these situations and to enable more convenient hands-free operation.
  • the dehumidification carried out by the dehumidification unit 12 is based on the principles of deconvolution or equalization, as described, for example, in ST Neely, JB Allen, "Invertibility of a Room Impulse Response", J. Acoust. Soc. Am., Vol. 66, No. 1, pages 165-169, July 1979.
  • the first approach involves the use of a microphone array and post-processing algorithm. In this case, the deconvolution is based on the fact that the correlation between the
  • the dewaxing unit 12 is supplied with the VA output signal of the voice activity detector 5 in order to determine the beginning and the end of this period in which a one-on-one conversation with a speaker is conducted at the other, remote end of the transmission path. ascertain.
  • the third approach it is proposed to treat the deconvolution problem as a minimization problem.
  • a noise suppression unit 13 is provided between the dehalling unit 12 shown in FIG. 1 and the attenuator 14. If the speaker is far away from the microphone 2 and thus the gain factor of the automatic gain control 10 has a high value, the entire ambient noise is also amplified. In this case it is recommended to reduce the noise in order to improve the signal-to-noise ratio, ie to increase it.
  • the unit 13 is provided, the noise suppression factor of which is set as a function of the VA output signal and the SNR output signal of the voice activity detector 5. In doing so, a improved spectral subtraction method applied, in contrast to conventional methods in which only the signal amplitudes are changed, both the amplitudes and the phases of the signal are changed. Furthermore, by appropriate post-processing
  • the invention described in detail above with the aid of a preferred exemplary embodiment is based on the targeted combination of different components in order to implement effective hands-free operation with the corresponding mobile phone.
  • the echo suppression unit 11, which can also be used to suppress the body sound echo, and the dehumidification unit 12 should be mentioned in particular.
  • Noise suppression unit 13 can further improve the performance of the mobile telephone with regard to the hands-free operation.
  • the power management of the mobile phone can be optimized by the dynamic control of an input signal of the mobile phone implemented by the dynamic processor 6 and by the function of the equalizer 7.
  • the solution on which the present invention is based is based entirely on digital signal processing.

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Abstract

Mobiltelefon, wobei zur Realisierung eines Freisprechbetriebs Mittel (11) zur Echounterdrückung und Mittel (12) zur Enthallung des von einem Mikrofon (2) des Mobiltelefons gelieferten Signals vorgesehen sind. Durch die zielgerichtete Kombination verschiedener Komponenten, wobei beispielsweise auch Einheiten zur Spracherkennung (5), zur automatischen Verstärkungsregelung (8, 10) und zur Geräuschunterdrückung (13, 14) vorgesehen sein können, wird ein effizienter Freisprechbetrieb ermöglicht. Durch den Einsatz eines dynamischen Kompressors (6) kann der Energieverbrauch minimiert werden.

Description

Beschreibung
Mobiltelefon
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Mobiltelefon, insbesondere ein Mobiltelefon, welches einem Benutzer ein Freisprechen ermöglicht.
Für Mobiltelefone, welche im wesentlichen in zellularen Netzen betrieben werden, sind inzwischen Lösungen bekannt, welche vollständig auf einer digitalen Signalverarbeitung beruhen (DSP) . Diese Standard-DSP-Lösungen ermöglichen jedoch einem Benutzer bisher noch keinen Freisprechbetrieb. Dies liegt unter anderem daran, daß mit dem Freisprechen mehrere Probleme verbunden sind, die bei Mobiltelefonen nicht ohne weiteres behoben werden können. Diese Probleme betreffen beispielsweise das Powermanagement innerhalb des Mobiltelefons, da beim Freisprechen unter anderem eine größere Lautstärke des Lautsprechers als beim Handbetrieb notwendig ist, sowie die Bewältigung der beim Freisprechen auftretenden Echo- und Halleffekte.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Mobiltelefon zu schaffen, welches einen Freisprechbetrieb ermöglicht, wobei insbesondere das vorgeschlagene Mobiltelefon eine vollständig auf einer digitalen Signalverarbeitung beruhende Lösung ermöglichen soll.
Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung durch ein Mobiltelefon mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche beschreiben bevorzugte und vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die ihrerseits zu einer Verbesserung der Eigenschaften des Freisprechbetriebs sowie zur Unterstützung der digitalen Signalverarbeitung beitragen. Das erfindungsgemäße Mobiltelefon umfaßt im Signalpfad zwischen dem Mikrofon und den Sende- und Kodiermitteln, welche die Kommunikationsinformationen in kodierter Form an eine Basisstation übertragen, Echounterdrückungsmittel, welche das von dem Mikrofon gelieferte elektrische Signal derart verarbeiten, daß ein von dem Mikrofon aufgenommener Echoeffekt weitgehend eliminiert wird, sowie Enthallungs ittel, welche das von dem Mikrofon gelieferte Signal derart verarbeiten, daß ein von dem Mikrofon aufgenommener Halleffekt unterdrückt wird.
Als Lautsprecher wird vorzugsweise ein Lautsprecher mit einer niedrigen elektrischen Impedanz, insbesondere im Bereich von 8 Ohm, und einer niedrigen akustischen Impedanz verwendet. Das Mikrofon ist vorteilhafterweise ein eindirektionales Mikrofon oder ein Mikrofon mit Geräuschunterdrückung.
Das Mobiltelefon umfaßt vorteilhafterweise einen Sprachaktivitätsdetektor, welcher das von dem Mikrofon gelieferte Signal und die Lautsprechersignale überwacht und auswertet und davon abhängig auf den Zustand eines mit dem Mobiltelefon geführten Gesprächs schließt. So kann der Sprachaktivitätsdetektor durch Auswertung der Signalenergien erkennen, ob der ferne Teilnehmer, der nahe Teilnehmer oder beide Teilnehmer sprechen. Ebenso erkennt der
Sprachaktivitätsdetektor, wenn augenblicklich überhaupt keine Kommunikationsinformationen über das Mobiltelefon ausgetauscht werden. Dieser Sprachaktivitätsdetektor erzeugt ein Ausgangssignal, welches die augenblickliche Sprachaktivität am Mobiltelefon kennzeichnet. Darüber hinaus kann der Sprachaktivitätsdetektor auch durch Überwachung des von dem Mikrofon gelieferten Signals eine Abschätzung des Signal-Geräuschabstands durchführen sowie ein entsprechendes weiteres Ausgangssignal bereitstellen.
Sowohl in dem Lautsprecherpfad als auch in dem Mikrofonpfad können Verstärkungsmittel mit einem variablen Verstärkungsfaktor geschaltet sein, wobei der Verstärkungsfaktor jeweils automatisch in Abhängigkeit von dem den Signal-Geräuschabstand anzeigenden Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors eingestellt wird. Ebenso können in dem Mikrofonpfad Mittel zur Geräuschunterdrückung geschaltet sein, wobei der Grad der Geräuschunterdrückung ebenfalls in Abhängigkeit von dem den Signal-Geräuschabstand anzeigenden Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors eingestellt wird.
Die Echounterdrückungsmittel sowie die Enthallungsmittel des Mobiltelefons werden von dem die augenblickliche Sprachaktivität bzw. den augenblicklichen Gesprächszustand anzeigenden Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors angesteuert. Die Echounterdrückungsmittel erzeugen davon abhängig ein Steuersignal, welches die von ihnen selbst realisierte Echounterdrückung abschätzt, so daß ein zusätzlich vorgesehenes Dämpfungsglied mit variablem Dämpfungsfaktor entsprechend in Abhängigkeit von dem Steuersignal eingestellt werden kann. Die Enthallungsmittel schätzen durch Überwachung des von dem Mikrofon gelieferten Ausgangssignals die akustische Impulsantwort des Raums, in dem sich der Sprecher befindet, ab, falls das die augenblickliche Sprachaktivität anzeigende Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors ein Einzelgespräch anzeigt, bei dem der Sprecher sich am anderen (abgelegenen) Ende der Ubertragungsstrecke befindet. Die dadurch gewonnene akustische Impulsantwort des Raumes kann für eine wirkungsvolle Entzerrung des von dem Mikrofon gelieferten Signals zur Enthallung verwendet werden.
Den Decodier- und Empfangsmitteln des Mobiltelefons, die ein von einer Basisstation übertragenes Kommunikationssignal decodieren und dem Lautsprecher des Mobiltelefons zuführen, kann ein Dynamikregler nachgeschaltet sein, der dieses
Eingangssignal komprimiert oder expandiert, um somit das Verhältnis des Spitzenstrombedarfs zum Durchschnittsstrombedarf des Mobiltelefons zu verringern und die Dimensionierung der Stromversorgung effizienter gestalten zu können. Darüber hinaus kann vor den Codier- und Sendemitteln des Mobiltelefons eine zusätzliche Einheit zur Gerauschunterdruckung geschaltet sein, welche von den beiden zuvor erwähnten Ausgangssignalen des
Sprachaktivitätsdetektors angesteuert wird, um den Hörkomfort beim Freisprechbetrieb des Mobiltelefons zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung liefert eine zielgerichtete
Kombination verschiedener Komponenten zur Realisierung eines effektiven Freisprechbetriebs mit einem Mobiltelefon. Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine Miniaturisierung der verwendeten Bauteile und beruht insbesondere auf einer vollständigen digitalen Signalverarbeitungslösung, d. h. sämtliche Operationen werden durch eine digitale Signalverarbeitung ausgeführt. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Echounterdrückung kann eine komfortable Konversation realisiert werden, während durch die Enthallung eine verbesserte Sprachverständlichkeit möglich ist.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert, wobei die einzige Figur ein vereinfachtes schematisches Blockschaltbild dieses bevorzugten Ausführungsbeispiels darstellt.
Die Luftschnittstelle des in Fig. 1 gezeigten Mobiltelefons umfaßt eine Empfangs- und Decodiereinheit 3, welche ein von einer Basisstation gesendetes Eingangssignal decodiert, sowie eine Sende- und Codiereinheit 4, die an eine Basisstation zu übertragende Signale codiert und überträgt. Die Empfangs- und Decodiereinheit 3 ist mit einem Lautsprecher 1 des Mobiltelefons gekoppelt, während ein Mikrofon 2 des Mobiltelefons über einen entsprechenden Signalpfad mit der Sende- und Codiereinheit 4 verbunden ist. Für eine ausreichende Funktionalität des Lautsprechers ist es erforderlich, einen Lautsprecher 1 mit einer niedrigen elektrischen Impedanz, insbesondere einen Lautsprecher mit einer 8 Ohm-Hörkapsel, zu verwenden, um eine ausreichende akustische Leistung, welche im Bereich zwischen 0,5 und 1W liegen soll, zu erzielen. Im Empfangs- oder Handbetriebsmodus sollte das Frequenzansprechverhalten des GSM- Mobilfunkstandards eingehalten werden, so daß diesbezüglich vorgeschlagen wird, einen Lautsprecher 1 mit einer niedrigen akustischen Impedanz zu verwenden. Der Lautsprecher 1 sollte darüber hinaus zur Echo- oder Reflexionsdämpfung über eine möglichst geringe Eigenverzerrung verfügen.
Als Mikrofon 2 kann prinzipiell ein Kugel- oder Allrichtungsmikrofon sowie ein eindirektionales Mikrofon verwendet werden. Die experimentellen Ergebnisse haben jedoch gezeigt, daß die beste Leistung bei Verwendung eines eindirektionalen oder geräuschunterdrückenden Mikrofons erzielt werden kann. Dies hat allerdings für die mechanische Ausgestaltung des Mikrofons strengere Anforderungen zur Folge, was insbesondere für die Schallabdichtung der Schalleingänge des Mikrofons gilt.
Ein zentraler Bestandteil des in Fig. 1 gezeigten Mobiltelefons ist ein Sprachaktivitätsdetektor 5, der eine
Sprachaktivität der Übertragungstrecke erfaßt, an deren einen Ende das Mobiltelefon ist. Der Sprachaktivitätsdetektor 5 überwacht das von dem Mikrofon 2 gelieferte Ausgangssignal sowie das von der Empfangs- und Decodiereinheit 3 gelieferte Ausgangssignal und kann anhand der Energien dieser Signale feststellen, ob der ferne Teilnehmer, der nahe Teilnehmer oder beide Teilnehmer sprechen. Vor allem kann entschieden werden, ob es sich bei dem augenblicklichen Gespräch um ein Doppel- oder Zweiergespräch, bei dem das Mikrofonsignal Sprachinformationen von Sprechern an beiden Enden der Übertragungsstrecke enthält, oder ob es sich um ein Einzelgespräch des fernen Teilnehmers handelt, bei dem das Mikrophonsignal eine Echo enthält.
Ebenso kann der Sprachaktivitätsdetektor 5 feststellen, daß augenblicklich überhaupt keine Sprachaktivität vorliegt. Der Sprachaktivitätsdetektor 5 liefert diese Entscheidung anhand der Auswertung von Schwellenwerten, welche an den augenblicklichen Geräuschpegel angepaßt werden, so daß eine zuverlässige Entscheidung sowohl bei ruhigen als auch lauten Umgebungsgeräuschen möglich ist. Mit dieser Anpassung der Schwellenwerte ist zudem eine Abschätzung des Störpegels sowie des Signal-Geräuschabstands verbunden. Der Sprachaktivitätsdetektor 5 liefert somit zwei Ausgangssignale VA und SNR, wobei das eine Ausgangssignal VA die augenblickliche Sprachaktivität kennzeichnet, während das andere Ausgangssignal SNR den Signal-Geräuschabstand (Signal- to-Noise-Ratio, SNR) bezeichnet.
Die Stromversorgung der in Fig. 1 gezeigten Bauteile muß im Zusammenhang mit dem gesamten Powermanagement-System des
Mobiltelefons gesehen werden und hängt insbesondere von der Art der verwendeten Batterien bzw. Akkumulatoren (z. B. deren VersorgungsSpannung und Innenwiderstand) , der Art der verwendeten HF-Leistungsverstärker und der verwendeten Logik- VersorgungsSpannung ab. Dabei besteht ein wesentliches
Problem bei einem Freisprechbetrieb von Mobiltelefonen, die in zellularen Netzen betrieben werden, darin, daß die von dem Lautsprecher 1 abgegebene Schalleistung im Vergleich zum herkömmlichen Fall ohne Freisprechbetrieb höher sein muß. Andererseits besteht grundsätzlich bei batterieversorgten Produkten, wie beispielsweise im vorliegenden Fall bei Mobiltelefonen, das Bedürfnis nach einem möglichst geringen Energieverbrauch. Bekanntermaßen weisen insbesondere Sprachsignale aufgrund ihrer hohen Instabilität ein besonders hohes Verhältnis des Spitzenamplitudenwerts zum
Durchschnittsamplitudenwert auf. Die Stromversorgung des Mobiltelefons muß daher in der Lage sein, einerseits das Gerät während Perioden, in denen Sprachsignale mit Spitzenamplitudenwerten vorliegen, und andererseits im Durchschnitt mit einer deutlich niedrigeren Leistung zu betreiben.
Aus diesem Grunde ist bei dem in Fig. 1 gezeigten Mobiltelefon eine dynamische Steuerung des Sprachsignals durch eine entsprechende digitale Signalverarbeitung vorgesehen, ehe das Sprachsignal dem Lautsprecher 1 zugeführt wird. Dies hat den Vorteil, daß mit relativ einfachen Mitteln und geringem Aufwand sowie kostengünstig eine effizientere Dimensionierung der Stromversorgung erzielt werden kann.
Diese dynamische Steuerung der Sprachsignale hat zum Ziel, den Dynamikbereich der Audiosignale zu vergrößern bzw. zu verringern, ohne dabei wahrnehmbare Verzerrungen hinzuzufügen. Dabei wird ein Dynamikprozessor verwendet, der gewöhnlich aus mehreren Stufen besteht, nämlich aus einem Begrenzer, einem Kompressor, einem Expander und einem Rauschfilter. Es kann bspw. die Kombination aus einem
Kompressor und einem (nicht gezeigten) Begrenzer gewählt werden, wenn das Ziel primär die Verringerung des Verhältnisses des Spitzenstrombedarfs zum Durchschnittstrombedarf und die Begrenzung der Spitzenleistung ist. Dabei wird hinsichtlich des Begrenzers eine eingangsgesteuerte, vorwärtsgekoppelte Begrenzerstruktur mit einem Verzögerungselement der servo-rückgekoppelten Struktur vorgezogen. Diese Struktur besitzt den Vorteil, daß Uberschwinger am Ausgang des Begrenzers vollständig vermieden werden können und eine genau definierte Steuerung möglich ist. Bei einer blockweisen Sprachverarbeitung kann für das zuvor erwähnte Verzögerungselement eine geringe Verzögerungszeit gewählt werden. Die statische Kennlinie des Kompressors wird durch verschiedene Schwellenpunkte im logarithmischen Bereich definiert, wobei die logarithmischen bzw. exponentiellen Funktionen des Kompressors in Form von Nachschlagtabellen (Look-Up-Tables) implementiert sind. Durch die Dynamikregelung in Form einer digitalen Signalverarbeitung können die Ansprech- und
Freigabezeitkonstanten unabhängig voneinander gewählt werden. Dies wird in beiden Fällen durch die Verwendung von (exponentiellen) Filtern erster Ordnung erzielt. Die Spitzenwert- und Mittelwerterfassung wird derart kombiniert, daß isolierte Spitzenwerte mit einer relativ kurzen Freigabezeit verarbeitet werden, während die Freigabezeit für Signalperioden mit einem höheren durchschnittlichen
Signalpegel erhöht werden. Durch diese Vorgehensweise kann eine unnötige Kompression sowie eine Verzerrung des Eingangssignals verhindert werden. Der Begrenzer muß jedoch für hohe durchschnittliche Signalpegel aktiv sein.
Dem in Fig. 1 gezeigten Dynamikregler 6 ist ein nichtlinearer Entzerrer 7 nach geschaltet. Da der Lautsprecher 1 nahe seiner Sättigung betrieben werden muß, nehmen die nichtlinearen Verzerrungen, wie beispielsweise harmonische Verzerrungen oder Intermodulationsverzerrungen, zu. Um diesen ungewünschten Effekt zu verringern, muß eine nichtlineare Verzerrung durchgeführt werden, wobei als Algorithmen hierzu beispielsweise Algorithmen verwendet werden können, die auf den in W. Frank, R. Reger, U. Appel, „Realtime Loudspeaker Linearization", IEEE, Winterworkshop on Nonlinear Digital Signal Processing, Ta pere, Finnland, 2.1 - 2.3, 1993, beschriebenen Algorithmen aufbauen.
Wie bereits zuvor erwähnt worden ist, ist ein mit dem Freisprechen bei Mobiltelefonen verbundenes Problem insbesondere die Tatsache, daß im Freisprechbetrieb eine größere Lautstärke des Lautsprechers 1 im Vergleich zum normalen Handbetrieb erforderlich ist. Ebenso ist im Freisprechbetrieb eine größere Empfindlichkeit des Mikrofons 2 erforderlich. Es wird daher vorgeschlagen, die Lautstärke des Lautsprechers 1 in Abhängigkeit von dem Störpegel der Umgebung des Mobiltelefons einzustellen. Dem Lautsprecher 1 ist daher ein Leistungsverstärker 9 vorgeschaltet, der von einer automatischen Verstärkungsregelung 8 angesteuert wird. Die automatische Verstärkungsregelung 8 wird ihrerseits von dem SNR-Ausgangssignal der Spracherkennungseinheit 5 angesteuert, so daß die automatische Verstärkungsregelung 8 den Verstärkungsfaktor des Leistungsverstärkers 9 in Abhängigkeit von dem durch die Spracherkennungseinheit 5 abgeschätzten Signal-Geräuschabstand einstellen kann. Von größerer Bedeutung als die automatische Verstärkungsregelung 8 ist eine weitere automatische Verstärkungsregelung 10, welche mit dem Mikrofon 2 gekoppelt ist. Wegen der unterschiedlichen Entfernungen zwischen dem Sprecher und dem Mikrofon 2 schwankt der Signalpegel des von dem Mikrofon 2 aufgenommenen Mikrofonsignal in einem großen Bereich. Dieser Effekt muß durch den variablen Verstärkungsfaktor der automatischen Verstärkungsregelung 10 ausgeglichen werden. Auch die automatische Verstärkungsregelung 10 wird durch das SNR-Ausgangssignal der Spracherkennungseinheit 5 angesteuert.
Ein weiterer wesentlicher Bestandteil des in Fig. 1 gezeigten Mobiltelefons ist eine Echounterdrückungseinheit 11, welche in dem Signalpfad zwischen dem Mikrofon 2 und der Sende- und Codiereinheit 4 geschaltet ist. Die Echounterdrückungseinheit 11 besitzt die Aufgabe, ein zwischen dem Lautsprecher 1 und dem Mikrofon 2 erzeugtes akustisches Echo zu eliminieren bzw. zu unterdrücken. Diesbezüglich sei beispielsweise auf die Veröffentlichung „Signal Processing", Special Issue on Acoustic Echo Control, Vol. 27, No . 3, Juni 1992, verwiesen. Neben dem zwischen dem Lautsprecher 1 und dem Mikrofon 2 vorhandenen Echopfad kann wegen des hohen Signalpegels am
Lautsprecher 1 und den daraus resultierenden Vibrationen ein weiterer Echopfad über das Gehäuse des Mobiltelefons führen. Abhängig von der Umgebung, in der das Mobiltelefon betrieben wird, kann die akustische Impulsantwort eine sehr lange Dauer besitzen. Um der damit verbundenen verringerten Leistung gerecht zu werden, kann eine explizite Dezimierung, wie sie beispielsweise in R.E. Crochiere und L. R. Rabiner, Multirate Digital Signal Processing, Prentice-Hall, New Jersey, 1983, beschrieben ist, oder eine implizite Dezimierung, wie sie beispielsweise in W. Frank, I. Varga, „Implicit Decimation for FIR Systems and its Application to Acoustic Echo Cancellation", International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing, Phoenix, Arizona, 1999, beschrieben ist, durchgeführt werden. Die Echounterdrückungseinheit 11 kann abhängig von dem VA-Ausgangssignal der Spracherkennungseinheit 5 abschätzen, inwieweit sie ein in dem von dem Mikrofon 2 aufgenommenen Signal enthaltenes Echo unterdrücken kann. Die Echounterdrückungseinheit 11 erzeugt demzufolge ein Ausgangssignal, welches eine Information über den Umfang der Echounterdrückung durch die Echounterdrückungseinheit 11 enthält (Echo Return Loss Enhancement, ERLE) . Ein besonderes Problem ist die
Unterscheidung zwischen einem Einzelgespräch, bei dem der Sprecher am anderen Ende der Übertragungsstrecke ist, und einem Doppelgespräch, d. h. die Entscheidung, ob das Mikrofonsignal lediglich das Echo eines Sprechers am anderen Ende der Übertragungsstrecke oder zusätzlich auch das Echo des Sprechers am diesseitigen Ende der Übertragungsstrecke enthält. Es müssen daher von dem Sprachaktivitätsdetektor 5 weitere Merkmale, beispielsweise die Kreuzkorrelation zwischen dem Mikrofonsignal und des ERLE-Ausgangssignals der Echounterdrückungseinheit 11, welches daher dem
Sprachaktivitätsdetektor 5, wie Fig. 1 entnommen werden kann, zugeführt wird.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist vor die Sende- und Codiereinheit 4 ein Dämpfungsglied 14 mit einem variablen
Dämpfungsfaktor geschaltet. Diesem Dämpfungsglied 14 werden sowohl das ERLE-Ausgangssignal der Echounterdrückungseinheit 11 als auch die VA- und SNR-AusgangsSignale der Spracherkennungseinheit 5 zugeführt, um davon abhängig den Dämpfungsfaktor einzustellen. Das Dämpfungsglied 14 dient dazu, das Mikrofonsignal zusätzlich abzudämpfen, falls die von der Echounterdrückungseinheit 11 durchgeführte Echounterdrückung nicht ausreicht. Aus diesem Grunde wird das ERLE- und das SNR-Signal dem Dämpfungsglied 14 zugeführt, so daß mit abnehmender, durch die Echounterdrückungseinheit 11 realisierter Echounterdrückung der Dämpfungsfaktor des Dämpfungsglieds 14 erhöht werden kann. Bei einem niedrigen Signal-Geräuschabstand, welcher durch das SNR-Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors 5 angezeigt wird und gleichbedeutend mit einem hohen Störpegel ist, sollte der Dämpfungsfaktor des Dämpfungsglieds 14 reduziert werden, um eine starke Modulation des Störpegels zu verhindern. Das verbleibende Echo wird ohnehin durch das in dem Signal enthaltene Rauschen verdeckt.
Die von dem Mikrofon 2 des Mobiltelefons im Freisprechbetrieb aufgenommenen Sprachsignale enthalten gewöhnlicherweise starke Halleffekte, die durch Raumreflexionen verursacht werden. Durch das ungleichmäßige Amplitudenspektrum wird in kleinen Räumen lediglich eine bestimmte Geräuschverteilung wahrgenommen, während in großen Räumen frühe Reflexionen als Echo und späte Reflexionen als Halleffekt wahrgenommen werden. Das stereophonische Wahrnehmungsvermögen des menschlichen Gehörs ermöglicht eine gute Spracherkennung, falls sich der Hörer in dem Raum selbst befindet. Das stereophonische Wahrnehmungsvermögen kann jedoch dann nicht korrekt arbeiten, wenn ein in einem einzigen Kanal aufgenommenes und übertragenes Sprachsignal wahrgenommen wird. Zu diesem Zweck ist eine Enthallungseinheit 12 vorgesehen, welche darauf abzielt, in diesen Situationen die Sprachverständlichkeit zu verbessern und einen komfortableren Freisprechbetrieb zu ermöglichen.
Die von der Enthallungseinheit 12 durchgeführte Enthallung basiert auf den Prinzipien der Dekonvolution oder Entzerrung, wie sie beispielsweise in S.T. Neely, J. B. Allen, „Invertibility of a Room Impulse Response", J. Acoust. Soc. Am., Vol. 66, No . 1, Seiten 165-169, Juli 1979, beschrieben sind. Zur Aufbereitung von Sprachsignalen, die durch Halleffekte verzerrt sind, wurden drei unterschiedliche Verfahren ausgearbeitet und experimentell untersucht. Der erste Ansatz umfaßt die Verwendung eines Mikrofonarrays und eines Nachbearbeitungsalgorithmus. In diesem Fall basiert die Deconvolution darauf, daß die Korrelation zwischen den
Impulsantworten jedes einzelnen Mikrofons für zeitlich späte Halleffekte niedrig ist. Bei dem zweiten Verfahren wird die Zeitspanne, in der von dem Sprachaktivitätsdetektor 5 ein Einzelgespräch mit einem Sprecher am anderen Ende der Übertragungsstrecke festgestellt wird, ausgenutzt, um die Raum-Impulsantwort abzuschätzen. Die dadurch gewonnene Raumimpulsantwort wird dem Enthallungsalgorithmus zugrunde gelegt. Aus diesem Grund ist bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung der Enthallungseinheit 12 das VA-Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors 5 zugeführt, um den Beginn und das Ende dieser Zeitspanne, in der ein Einzelgespräch mit einem Sprecher am anderen, abgelegenen Ende der Übertragungsstrecke geführt wird, festzustellen. Gemäß dem dritten Ansatz wird vorgeschlagen, das Deconvolutionproblem wie ein Minimierungsproblem zu behandeln. Diese einzelnen Ansätze können miteinander kombiniert werden, wodurch zwar die Komplexität erhöht wird, gleichzeitig jedoch auch eine verbesserte Leistungsfähigkeit der Enthallungseinheit 12 realisiert werden kann.
Zwischen der in Fig. 1 gezeigten Enthallungseinheit 12 und dem Dämpfungsglied 14 ist eine Einheit 13 zur Geräuschunterdrückung vorgesehen. Ist der Sprecher weit vom Mikrofon 2 entfernt und besitzt somit der Verstärkungsfaktor der automatischen Verstärkungsregelung 10 einen hohen Wert, wird auch das gesamte Umgebungsrauschen verstärkt. In diesem Fall ist empfehlenswert, das Rauschen zu verringern, um den Signal-Geräuschabstand zu verbessern, d. h. zu erhöhen. Zu diesem Zweck ist die Einheit 13 vorgesehen, deren Geräuschunterdrückungsfaktor in Abhängigkeit von dem VA- Ausgangssignal und dem SNR-Ausgangssignal des Sprachaktivitätsdetektors 5 eingestellt wird. Dabei wird ein verbessertes Spektralsubtraktionsverfahren angewendet, wobei im Gegensatz zu herkömmlichen Verfahren, bei denen nur die Signalamplituden verändert werden, sowohl die Amplituden als auch die Phasen des Signals verändert werden. Des weiteren kann durch eine entsprechende Nachbearbeitung die
Unterdrückung von typischen Störungen, die "music tones" genannt werden, erzielt werden.
Die zuvor anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels ausführlich beschriebene Erfindung beruht auf der zielgerichteten Kombination verschiedener Komponenten, um einen effektiven Freisprechbetrieb mit dem entsprechenden Mobiltelefon zur realisieren. Dabei sind an dieser Stelle insbesondere die Echounterdrückungseinheit 11, die auch zur Unterdrückung des Körperschallechos eingesetzt werden kann, und die Enthallungseinheit 12 zu nennen. Mit Hilfe des Sprachaktivitätsdetektor 5 und der
Geräuschunterdrückungseinheit 13 kann die Leistungsfähigkeit des Mobiltelefons hinsichtlich des Freisprechbetriebs weiter verbessert werden. Darüber hinaus kann das Powermanagement des Mobiltelefons durch die von dem Dynamikprozessor 6 realisierte Dynamikregelung eines Eingangssignals des Mobiltelefons und durch die Funktion des Entzerrers 7 optimiert werden. Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Lösung basiert vollständig auf digitaler Signalverarbeitung.

Claims

Patentansprüche
1. Mobiltelefon mit integrierter Freisprechfunktion, mit einem Mikrofon (2), um von dem Mikrofon (2) aufgenommene akustische Signale in entsprechende elektrische Signale umzusetzen, mit Sende- und Codiermitteln (4) zum Codieren der von dem
Mikrofon gelieferten Signale und zum Übertragen der codierten
Signale an eine Basisstation, mit Empfangs- und Decodiermitteln (3) zum Empfangen von codierten Signalen von einer Basisstation und zum Decodieren der empfangenen Signale, und mit einem Lautsprecher (1) , um die decodierten Signale in entsprechende akustische Signale umzusetzen, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß Echounterdrückungsmittel (11) zur Unterdrückung eines in dem Signal des Mikrofons (2) enthaltenen Echoeffekt vorgesehen sind.
2. Mobiltelefon nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen das Mikrofon (2) und die Sende- und Codiermittel (4) Enthallungsmittel (12) zur Unterdrückung von in dem Signal des Mikrofons (2) enthaltenen Halleffekten geschaltet sind.
3. Mobiltelefon nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lautsprecher (1) eine niedrige elektrische Impedanz im Bereich von 8 Ohm aufweist.
4. Mobiltelefon nach Anspruch 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lautsprecher (1) eine niedrige akustische Impedanz aufweist.
5. Mobiltelefon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Mikrofon (2) ein eindirektionales Mikrofon ist.
6. Mobiltelefon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Mikrofon (2) ein Sprachaktivitätsdetektor (5) zur Erkennung des Zustands eines mit dem Mobiltelefon geführten Gespräch in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal des Mikrofons (2) und/oder dem decodierten Signal verbunden ist, und daß die Echounterdrückungsmittel (11) und die
Enthallungsmittel (12) in Abhängigkeit von einem Ausgangssignal (VA) des Sprachaktivitätsdetektors (5) , welches den Zustand des augenblicklich mit dem Mobiltelefon geführten Gesprächs anzeigt, angesteuert werden.
7. Mobiltelefon nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sprachaktivitätsdetektor (5) das Ausgangssignal des Mikrofons (2) überwacht und davon abhängig ihr Ausgangssignal (VA) erzeugt, welches anzeigt, ob mit dem Mobiltelefon augenblicklich ein Doppelgespräch mit Sprechern an beiden Enden der Übertragungsstrecke, ein Einzelgespräch mit einem Sprecher am diesseitigen Ende der Übertragungsstrecke, ein Einzelgespräch mit einem Sprecher am anderen, abgelegenen Ende der Übertragungsstrecke oder überhaupt kein Gespräch geführt wird.
8. Mobiltelefon nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sprachaktivitätsdetektor (5) den Gesprächszustand anhand von Schwellenwerten beurteilt, welche an den augenblicklichen Geräuschpegel des Ausgangssignals des Mikrofons (2) angepaßt werden.
9. Mobiltelefon nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Sprachaktivitätsdetektor (5) ein weiteres Ausgangssignal (SNR) erzeugt, welches den Signal- Geräuschabstand des Ausgangssignals des Mikrofons (2) anzeigt .
10. Mobiltelefon nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Lautsprecher (1) mit Verstärkungsmitteln (8, 9) gekoppelt ist, deren Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von dem weiteren Ausgangssignal (SNR) des Sprachaktivitätsdetektors (5) eingestellt wird.
11. Mobiltelefon nach Anspruch 9 oder 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mit dem Mikrofon (2) Verstärkungsmittel (10) gekoppelt sind, um das Ausgangssignal des Mikrofons (2) mit einem variablen Verstärkungsfaktor zu verstärken, wobei der variable Verstärkungsfaktor in Abhängigkeit von dem weiteren Ausgangssignal (SNR) des Sprachaktivitätsdetektors (5) eingestellt wird.
12. Mobiltelefon nach einem der Ansprüche 9 - 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß vor die Sende- und Codiermittel (4) Mittel (13) zur Geräuschunterdrückung geschaltet sind, deren Geräuschunterdrückungsfaktor in Abhängigkeit von dem weiteren Ausgangssignal (SNR) derart automatisch eingestellt wird, daß er mit abnehmendem Signal-Rauschabstand zunimmt.
13. Mobiltelefon nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Echounterdrückungsmittel (11) ein Ausgangssignal (ERLE) erzeugen, welches die von den
Echounterdrückungsmitteln (11) realisierte Echounterdrückung anzeigt, und daß vor die Sende- und Codiermittel (4) ein Dämpfungsglied (14) mit einem variablen Dämpfungsfaktor geschaltet ist, wobei der variable Dämpfungsfaktor in Abhängigkeit von dem weiteren Ausgangssignal (SNR) des Sprachaktivitätsdetektors (5) eingestellt und an das Ausgangssignal (ERLE) der Echounterdrückungsmittel (11) angepaßt wird.
14. Mobiltelefon nach Anspruch 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der variable Dämpfungsfaktor des Dämpfungsglieds (14) mit abnehmender Echounterdrückung durch die Echounterdrückungsmittel (11) erhöht wird, und daß der variable Dämpfungsfaktor des Dämpfungsglieds (14) bei einem durch das weitere Ausgangssignal (SNR) des Sprachaktivitätsdetektors (5) angezeigten niedrigen Signal- Rauschabstand reduziert wird.
15. Mobiltelefon nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwischen den Empfangs- und Decodiermitteln (3) und dem Lautsprecher (1) ein Dynamikregler (6) zum Komprimieren und/oder Expandieren der von den Empfangs- und Decodiermitteln (3) ausgegebenen Signale angeordnet ist.
16. Mobiltelefon nach Anspruch 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Dynamikregler (6) einen Kompressor, einen Expander und/oder eine eingangsgesteuerte Begrenzerschaltung umfaßt.
17. Mobiltelefon nach Anspruch 15 oder 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß dem Dynamikregler (6) ein nichtlinearer Entzerrer (7) nachgeschaltet ist.
18. Mobiltelefon nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß den Enthallungsmitteln (12) das Ausgangssignal (VA) des Sprachaktivitätsdetektors (5) zugeführt ist, und daß die Enthallungsmittel (12) derart ausgestaltet sind, daß sie die akustische Impulsantwort des Raums, in dem sich der Sprecher befindet, durch Überwachung des Ausgangssignals des Mikrofons (2) abschätzen, falls das Ausgangssignal (VA) des Sprachaktivitätsdetektors (5) ein Einzelgespräch mit einem Sprecher am anderen Ende der Übertragungsstrecke anzeigt, wobei die Enthallungsmittel (12) die somit gewonnene akustische Impulsantwort anschließend der Enthallung des Ausgangssignals des Mikrofons (2) zugrunde legen.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002097977A2 (en) * 2001-05-30 2002-12-05 Intel Corporation Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
US6820054B2 (en) 2001-05-07 2004-11-16 Intel Corporation Audio signal processing for speech communication
US6957089B2 (en) 2001-05-31 2005-10-18 Coby Electronics Corporation Compact hands-free adapter for use with a cellular telephone
US6959275B2 (en) 2000-05-30 2005-10-25 D.S.P.C. Technologies Ltd. System and method for enhancing the intelligibility of received speech in a noise environment
GB2420935A (en) * 2004-11-30 2006-06-07 Toshiba Kk Controlling speaker volume according to operating mode in a VoIP terminal
US7319770B2 (en) 2004-04-30 2008-01-15 Phonak Ag Method of processing an acoustic signal, and a hearing instrument
US9520140B2 (en) 2013-04-10 2016-12-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Speech dereverberation methods, devices and systems
US10269369B2 (en) 2017-05-31 2019-04-23 Apple Inc. System and method of noise reduction for a mobile device

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0515242A1 (de) * 1991-05-21 1992-11-25 SAT (Société Anonyme de Télécommunications) Verfahren zur Optimierung der Qualität von Fernsprechkommunikationen
EP0797339A2 (de) * 1996-03-23 1997-09-24 Alcatel Verfahren und Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften einer echobehafteten Übertragungsstrecke in einem Telekommunikationsnetz

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0515242A1 (de) * 1991-05-21 1992-11-25 SAT (Société Anonyme de Télécommunications) Verfahren zur Optimierung der Qualität von Fernsprechkommunikationen
EP0797339A2 (de) * 1996-03-23 1997-09-24 Alcatel Verfahren und Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Übertragungseigenschaften einer echobehafteten Übertragungsstrecke in einem Telekommunikationsnetz

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7630887B2 (en) 2000-05-30 2009-12-08 Marvell World Trade Ltd. Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
US6959275B2 (en) 2000-05-30 2005-10-25 D.S.P.C. Technologies Ltd. System and method for enhancing the intelligibility of received speech in a noise environment
US8407045B2 (en) 2000-05-30 2013-03-26 Marvell World Trade Ltd. Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
US8090576B2 (en) 2000-05-30 2012-01-03 Marvell World Trade Ltd. Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
US6820054B2 (en) 2001-05-07 2004-11-16 Intel Corporation Audio signal processing for speech communication
US7149685B2 (en) 2001-05-07 2006-12-12 Intel Corporation Audio signal processing for speech communication
WO2002097977A3 (en) * 2001-05-30 2003-10-30 Intel Corp Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
WO2002097977A2 (en) * 2001-05-30 2002-12-05 Intel Corporation Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
US7089181B2 (en) 2001-05-30 2006-08-08 Intel Corporation Enhancing the intelligibility of received speech in a noisy environment
US6957089B2 (en) 2001-05-31 2005-10-18 Coby Electronics Corporation Compact hands-free adapter for use with a cellular telephone
US7319770B2 (en) 2004-04-30 2008-01-15 Phonak Ag Method of processing an acoustic signal, and a hearing instrument
GB2420935B (en) * 2004-11-30 2007-10-03 Toshiba Kk Terminal apparatus and control method of the terminal apparatus
GB2420935A (en) * 2004-11-30 2006-06-07 Toshiba Kk Controlling speaker volume according to operating mode in a VoIP terminal
US9520140B2 (en) 2013-04-10 2016-12-13 Dolby Laboratories Licensing Corporation Speech dereverberation methods, devices and systems
US10269369B2 (en) 2017-05-31 2019-04-23 Apple Inc. System and method of noise reduction for a mobile device

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