DE10240007B4

DE10240007B4 - Auffinden von Subband-Echos und Erkennung von Double-Talk in Kommunikationssystemen

Info

Publication number: DE10240007B4
Application number: DE10240007A
Authority: DE
Inventors: Michael Seibert
Original assignee: Zarlink Semoconductor Inc
Current assignee: Microsemi Semiconductor ULC
Priority date: 2001-08-29
Filing date: 2002-08-27
Publication date: 2010-09-16
Anticipated expiration: 2022-08-28
Also published as: JP2007329971A; GB2379369A; JP4700663B2; DE10240007A1; US20040037417A1; KR20030019184A; US7003101B2; FR2829323A1; JP2003134005A; CN1177455C; CN1402504A; GB0120868D0; FR2829323B1; KR100627944B1; GB2379369B

Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Echolöschung in einem Kommunikationskanal, wobei ein Echosignal in einem Ausgangspfad vorliegt, umfassend:
Empfangen eines als ein Quellsignal für das Echosignal wirkenden Eingangssignals;
Erzeugen einer Schätzung des Echosignals, wobei ein Vollband-Adaptivfilter eine Vielzahl von aktualisierbaren Koeffizienten besitzt;
Unterordnung des empfangenen Eingangssignals in ein einziges Unterband;
Identifizierung der Echoorte in dem Unterband mit Hilfe eines Koeffizienten aufweisenden Unterband-Adaptivfilters; und
Aktualisierung einer Untermenge von Koeffizienten in dem Vollband-Adaptivfilter, wie sie von den Echoorten in dem einzelnen Unterband von dem Unterbandfilter, bestimmt worden sind; und
Abziehen des geschätzten Signals von einem Ausgangssignal, welches das Echosignal enthält und an das Eingangsquellensignal gebunden ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
der Unterband-Adaptivfilter eine Echokopie erzeugt, welche von dem Ausgangssignal abgezogen wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen;
das Fehlersignal die Koeffizienten des Unterband-Adaptivfilters aktualisiert;
und die Echoorte durch Analysierung der Absolutwerte der Koeffizienten des besagten Unterbandfilters...

Description

Diese Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Kommunikation und insbesondere auf ein Verfahren zum Auffinden von Echos und Erkennung von Double-Talk in Kommunikationssystemen. Das erfindungsgemäße Verfahren kann verwendet werden, um bis zu drei verschiedene Echos in einem Kommunikationskanal aufzuspüren und abzutasten, und ermöglicht eine automatische Erkennung von Double-Talk ohne irgendwelche zusätzlichen Berechnungen. Dies sind wichtige Funktionen für die Verwendung in Echolöschsystemen.
Echos sind ein ernstes Problem in Telefonkanälen. Wenn eine Person in ein Telefon spricht, wandert ein Stimmensignal zu dem Empfänger, von dem aus ein Teil des Signals an das ursprüngliche Telefon als ein Echo zurückkehrt. Dies kann für die Gesprächsteilnehmer besonders störend sein, insbesondere wenn die Verzögerung merklich wird.
Echolöschung wurde in Telekommunikationsanwendungen häufig verwendet, um eine große Bandbreite von Signalen wiederherzustellen, wie zum Beispiel Sprache, Datenübermittlung und Video. Die Suche nach mathematischen Algorithmen, um die Echolöschung auszuführen, brachte einige verschiedene Ansätze mit verschiedenen Graden von Komplexität, Kostenintensivität und Leistungsfähigkeit hervor.
Der traditionelle Zugang zur Echolöschung war die Verwendung eines adaptiven Filters der Länge L, wobei L der Anzahl von Abtastpunkten entspricht, die notwendig sind, um gerade hinter die Zeitdauer des Echos zu reichen. Dies ist zum Beispiel in S. Haykin, Adaptive Filtertheorie, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ (1996) dargestellt. In der Vergangenheit war die Möglichkeit, Echos bis zu 64 ms zu verarbeiten, Standard, obwohl die Norm eher 128 ms wird. Bei einer herkömmlichen Telefonbitrate von 8000 Abtastwerten pro Sekunde erfordert eine Echoendkapazität von 64 ms L = 512, eine Kapazität von 128 ms erfordert L = 1024.
Der Wunsch, Echolöschelemente mit einer ultrahohen Dichte zu erzeugen, die fähig sind, Hunderte oder sogar Tausende von Echokanälen zu löschen, stellt eine enorme Entwicklungsaufgabe dar. Als Beispiel sei angeführt, daß bei der Verwendung des verbreiteten LMS (Least Mean Squares) Algorithmus, um 128 ms Echodauer in den 672 Kanälen einer T3-Leitung zu löschen, mindestens 11 Milliarden Multiplizier-Akkumulationen (MACs) pro Sekunde erforderlich wären. Dies liegt weit über dem, was auf herkömmliche Weise und ökonomisch sinnvoll auf einem einzelnen Chip implementiert werden kann.
Um dies auszugleichen, können Echofinder mit einer sehr geringen Echoleistung verwendet werden, um die LMS-Filter zu unterstützen. Die Echofinder steuern die Aktivierung der LMS-Filter und geben die zu aktualisierenden Abtastpunkte an. Die LMS-Filter müssen nur aktiviert sein, wenn der Echoweg eines Kanals sich ändert. Dies passiert zum Beispiel bei einem Telefonsystem gewöhnlich nur am Anfang eines Anrufes. Es ist zum Beispiel bei einer T3-Leitung extrem unwahrscheinlich, daß alle Kanäle zu derselben Zeit konvergiert werden müssen. Es ist daher nicht notwendig, 672 LMS-Filter bereitzustellen. Vielmehr hat jeder Kanal einen Echofinder mit einer geringen Rechenleistung, und diese weisen eine viel kleinere Menge von LMS-Filtern zu, um die Kanäle bei Bedarf zu konvergieren.
Echofinder mit einer geringen Rechenleistung verwenden häufig das sogenannte Subbanding. Dies ist zum Beispiel in M. Vetterli und J. Kovacevic, Wavelets and Subband Coding, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ (1995) dargestellt. Beim Subbanding werden Bandpaßfilter verwendet, um einen Frequenzbereich zu isolieren. Diesem Prozeß folgt das sogenannte Downsampling, was eine Reduzierung der Abtastfrequenz des Signals ist. Es ist möglich, LMS auf subbanded Signalen laufen zu lassen, um Echos mit sehr wenigen Rechenschritten zu verfolgen.
Double-Talk ist ein zusätzliches Problem, dem alle Echolöscher gegenüberstehen. Der Double-Talk-Zustand tritt auf, wenn eine gleichzeitige Übertragung von Signalen von beiden Seiten des Echolöschers vorliegt. Unter solchen Umständen enthält das Echowegrücksignal S_IN (siehe 1) sowohl das Rückecho von dem Echoquellsignal als auch ein Double-Talk-Signal. Der Double-Talk hindert einen auf LMS basierenden Echolöscher, den richtigen Echoweg zu konvergieren. Ebenso wird dieser bei einem vorkonvergierten Echolöscher ein Divergieren zu nicht voraussagbaren Zuständen hervorrufen. Nach der Divergenz wird der Echolöscher nicht länger das Echo löschen und muß zu der korrekten Lösung rekonvergieren. Ein solches Verhalten ist höchst unakzeptabel und in aktuellen Vorrichtungen zu vermeiden. Es gibt daher einen Bedarf an einigen Mitteln zur Erkennung von Double-Talk und Verhinderung von Divergenz.
Ein Echofinder, der die Gesamtverzögerung und Signallänge einer einzelnen Echoreflexion unter Verwendung von Vollband- und Subbandverfahren schätzt, wurde bereits in der PCT-Veröffentlichung Nr. WO 01/05053 A mit dem Titel ”Fast Line Echo Cancellation” beschrieben. Dieses Patent schlägt die Verwendung einer Einrichtung zum Schätzen der Gesamtverzögerung vor, der ein Echolängendetektor folgt, um das Echo unter Verwendung eines adaptiven Vollband-Filters, der in einem ”verbesserten Modus” (enhanced mode) arbeitet, zu löschen. Die Echoreflexion wird unter Verwendung einer Vielzahl von Subband-Filtern gefunden. Lediglich eine Echoreflexion kann gefunden und gelöscht werden. Es werden keine Vorkehrungen für Mehrfachreflexionen in dem Echoweg getroffen, und es wird kein Verfahren angegeben, um die Divergenz beim Double-Talk zu verhindern.
Das Verfahren gemäß der Erfindung kann Double-Talk erkennen und automatisch Wegänderungen verfolgen, was wichtige Merkmale eines jeden leistungsfähigen Echolöschers sind.
Aus der GB 2 354 414 A ist ein Verfahren zur Steuerung eines Echolöschers in einem Kommunikationskanal bekannt, bei dem die Echoorte bestimmt und anschließend dazu verwendet werden, einen Echolöscher zu steuern. Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß hierbei zur Auffindung der Echoorte sämtliche Koeffizienten des Vollbandfilters aktualisiert werden müssen, was mit einem erhöhten Rechenaufwand verbunden ist.
Die GB 2 135 558 A beschreibt ein Verfahren, bei dem sich die Auffindung der Echoorte auf ein Teilband beschränkt. Dieses Verfahren benutzt einen ”short” Vollbandfilter (102), welches ein Filter mit geringerer Schaltzahl ist und ausschließlich im Zusammenwirken mit einer einstellbaren Verzögerungseinheit (101), welche auf das Eingangssignal wirkt, funktioniert. Darüber hinaus wird eine Schätzung der Echoverzögerung benötigt, welche von einem zusätzlichen Prozessor aus dem von dem Adaptivfilter generierten Signalschätzungen des Schaltgewichts ermittelt wird.
In der EP 0 798 877 A2 ist ebenfalls ein Verfahren zur Steuerung eines Echolöschers beschrieben, mit dem mehrere Echoorte bestimmt werden können und wozu nur spezielle Signale eines Teilbands verwendet werden, wobei jedoch die von einem Adaptivfilter zu verarbeitenden Signale erst nach der Lokalisierung der Echoorte durch denselben Adaptivfilter eingeschränkt werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung eines Echolöschers in einem Kommunikationskanal bereitgestellt, umfassend: Subbanding von Eingangssignalen von dem Kommunikationskanal in ein Subband; Verarbeiten der subbanded Signale, um Echoorte in dem Subband zu bestimmen; und Verwenden der Echoorte der subbanded Signale, um den Echolöscher zu steuern.
Die vorliegende Erfindung unterscheidet sich von dem Stand der Technik in einigen Punkten. Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung von Informationen über Echoorte, Double-Talk und Wegänderungen an einen Echolöscher. Der Schwerpunkt liegt daher nicht auf dem Löschen von Echos, da solche Techniken schon lange wohlbekannt sind, sondern auf der Steuerung von solchen Echolöschern. Sind die Orte der Echoreflexionen bekannt, so können Verfahren zum Löschen von Echos aus dem Stand der Technik verändert werden, um diese Information zu verwerten. Diese können dann das Echo effizienter löschen als dies möglich wäre, wenn diese Information nicht bekannt wäre. Ferner wird diese Information durch Analyse lediglich eines Subbandes bereitgestellt, um Rechenschritte zu minimieren und maximale Kanaldichte zu erlauben.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden die Eingangssignale durch Subband-Filter geleitet und downsampled. Ein normierter LMS(NLMS)-Algorithmus wird sodann auf die subbanded Signale angewendet, um das Echo in dem Subband zu löschen. Die Abtastpunkte des adaptiven Filters werden sodann auf Spuren des Echos unter Verwendung von Spitzenwertauffindverfahren (peak detection) analysiert. Bis zu drei verschiedene Echoreflexionen können identifiziert und verfolgt werden. Zusätzlich wird der durchschnittliche Abtastwert berechnet wie auch die Verstärkung des Echoreflexionsverlustes (echo return loss enhancement = ERLE). Der durchschnittliche Abtastwert wird verwendet, um den Double-Talk anzugeben. Der ERLE, der schätzt, wieviel Echo der adaptive Filter löscht, zeigt an, ob ein Wegwechsel aufgetreten ist. Diese gesamte Information wird sodann aus dem Echofinder herausgeleitet, zum Beispiel an einen Vollband-Echolöscher.
Das erfindungsgemäße Verfahren analysiert nur ein Subband, wodurch die Rechenbelastung minimal ist, und kann multiple Echoreflexionen in demselben Echoweg auffinden und verfolgen. Es kann automatisch Double-Talk erkennen und die oben genannten Informationen an eine externe Einrichtung, wie zum Beispiel einen Echolöscher, leiten.
Bei einem weiteren Aspekt stellt die Erfindung eine Einrichtung zur Steuerung eines Echolöschercontrollers bereit, umfassend: einen Subbander zum Subbanding von Eingangssignalen in ein Subband; einen adaptiven Filter zum Verarbeiten von Signalen in dem Subband; einen Detektor zum Bestimmen von Echoorten anhand der Filterkoeffizienten in dem adaptiven Filter; und einen Ausgang zum Herausleiten von Signalen, die die Echoorte in dem Subband darstellen.
Die Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen in weiteren Einzelheiten beschrieben, wobei:
1 ein Blockdiagramm eines Echolöschkreises ist, bei dem adaptive LMS-Filter verwendet werden;
2 ein Schaubild ist, das einen Zwei-Hybrid-Echoweg zeigt;
3 ein Blockdiagramm eines Echofinderbaustein gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
4 eine graphische Darstellung ist, die eine Reihe von subbanded NLMS-Filterkoeffizienten zeigt; und
5 eine graphische Darstellung ist, die die Auswirkungen des Double-Talk auf die LNLM-Filterkoeffizienten zeigt.
Um die Erfindung zu verstehen, wird es hilfreich sein, einige Ausdrücke zu definieren, die üblicherweise in der Echolöschtechnologie verwendet werden.
Ein adaptiver Filter ist ein Filter, dessen Koeffizienten während des Betriebes angepaßt werden können. Adaptive Filter werden verwendet, um unbekannte Parameter zu schätzen, wie zum Beispiel einen unbekannten Echoweg.
Konvergenz ist ein Zustand, der erreicht ist, wenn ein LMS-Filter den Echoweg exakt modelliert hat und keinen weiteren signifikanten Veränderungen unterliegt. In der Konvergenz löscht der LMS-Filter die maximale Echomenge.
Divergenz ist ein Prozeß, durch den die LMS-Filterkoeffizienten sich von dem aktuellen Echoweg zu fehlerhaften und nicht voraussehbaren Lösungen bewegen. Während der Divergenz wird die gelöschte Echomenge weniger und weniger.
Double-Talk ist ein Zustand, der bei der gleichzeitigen Übertragung von Signalen von beiden Seiten des Echolöschers auftritt.
Echoweg ist eine mathematische Beschreibung des Prozesses, der einem Signal ein Echo mitgibt.
ERL oder Echo Return Loss (Echoreflexionsverlust) ist der Verlust, den ein Signal erfährt, wenn es sich entlang dem Echoweg von R_OUT nach S_IN bewegt.
ERLE oder Echo Return Loss Enhancement (Verstärung des Echoreflexionsverlustes) ist ein übliches Verfahren zum Messen der Leistungsfähgkeit eines Echolöschers. Diese Messung stellt den Anteil dar, um den das Echosignal von S_IN nach S_OUT reduziert wurde.
Hybrid ist eine 2-auf-4-Draht Multiplexeinrichtung, die typischerweise in Telefonschaltkreisen verwendet wird. Fehlanpassungen von Impedanzen in Hybriden sind eine typische Quelle von Echos.
LMS-Algorithmus oder Least-Mean-Squares-Algorithmus (kleinste mittlere Quadrate-Algorithmus) ist eine typische adaptive Filtertechnik.
NLMS-Algorithmus oder Normalized Least-Mean-Square-Algorithmus (normierter kleinste mittlere Quadrate-Algorithmus) ist eine Variante des Standard-LMS, bei der der abtastpunktsgewichtete Aktualisierungsterm durch das Inverse der Eingangssignalleistung skaliert wird.
Subbanding ist ein Verfahren des Bandpaßfilterns und folgenden Downsamplings eines Signals.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die Verwendung einer integrierten Echofinder-, Double-Talk- und Wegänderungserkennungseinheit als ein Mittel des Steuerns eines echolöschenden adaptiven Filters. Ein solches System ist in 1 dargestellt und weist einen adaptiven Filter 10 und einen Echofinder 12 auf. Die Fachleute auf dem Gebiet werden die Standardecholöschtopologie erkennen, jedoch mit dem hinzugefügten Echofinderbaustein.
In einem Telefonsystem wird der Echoweg meistens Null sein, jedoch mit kurzen Echoreflexionen an verschiedenen Orten. Diese Reflexionen werden häufig durch Fehlanpassungen von Impedanzen in 2-auf-4-Draht-Hybriden verursacht, die an verschiedenen Stellen entlang dem Signalweg auftreten. Eine oder zwei Reflexionen sind nicht ungewöhnlich, wobei drei in sehr seltenen Fällen auftreten. Ein Beispiel eines Echoweges, der Reflexionen von zwei Hybriden enthält, ist in 2 gezeigt.
Die Tatsache, daß der Echoweg eine geringe Dichte hat (meistens Null, jedoch mit kurzen, isolierten Reflexionen) heißt, daß es sehr verschwenderisch ist, einen adaptiven Filter über die gesamte Länge des Echos zu aktivieren. Es ist nicht unüblich, daß 80% bis 90% der Abtastpunkte Null sind, so daß diese Abtastpunkte nicht aktualisiert werden müssen. Der Echofinder 12 reduziert unnötige Berechnungen durch Ausrichten des adaptiven Vollband-Filters auf die Abtastpunkte, die aktualisiert werden sollten. Der Finder 12 läuft mit viel weniger Berechnungen als der Vollband-Filter.
Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 3 gezeigt. Die Singale R_IN und S_IN treten in den Echofinder ein und werden in Dezimierern 14 downsampled und sodann durch die Subband-Filter 16 gefiltert. Bei der bevorzugten Ausführungsform sind die Subband-Filter einseitige FIR-Filter mit 96 Abtastpunkten. Diese werden durch Verwendung von Polyphasen-DFT-Verfahren implementiert. Siehe zum Beispiel Qu Jun, Zhi-Quan (Tom) Luo, Kon Max Wong ”Optimum Filter Banks for Singal Decomposition and Its Application in Adaptive Echo Cancellation”, IEEE Tans. Sig. Proc., Vol 44, Seiten 1669–1679, Juli 1996. Dies ermöglicht das Downsampling vor dem Filtern, und es erfordert die wenigsten Rechenschritte. Die Subband-Filter sind ausgelegt, um nur positive Frequenzen zwischen 525 und 725 Hz mit circa –25 dB Aliasing durchzuleiten. Eine Downsampling-Rate von K = 32 wird verwendet.
Das subbanded Signal von R_IN erreicht sodann den adaptiven Subband-NLMS-Filter 18. Um Echos mit Verzögerungen von bis zu 128 ms zu orten, würde ein adaptiver Vollband-Filter 1024 Abtastpunkte benötigen, dementsprechend hat der adaptive Subband-Filter 32 Abtastpunkte, da 1024/K = 32. Das Subbanding reduziert die effektive Länge des Echos um einen Faktor K in dem subbanded Raum. Diese Reduzierung der Echolänge, gepaart mit der Reduzierung der bit-Rate durch das Downsampling, ermöglicht eine erhebliche Reduktion der Berechnungen. Bei dieser Ausführungsform verwendet der Subband-NLMS-Filter 32² = 1024 weniger Berechnungen als ein vergleichbarer Vollband-Filter.
Der NLMS-Subband-Filter 18 erzeugt eine Echokopie, die sodann von dem subbanded Signal, welches von S_IN kommt, subtrahiert wird. Das resultierende Fehlersignal wird verwendet, um die Abtastpunkte in dem NLMS-Filter 18 zu aktualisieren.
Die 32 Abtastpunkte von dem NLMS-Filter erreichen den Spitzenwerterkennungsbaustein 20. Dieser Baustein analysiert die absoluten Werte der Filterkoeffizienten, um zu bestimmen, wo die Echoreflexionen auftreten. Es gibt eine Vielzahl von Möglichkeiten, dies auszuführen, aber das Ergebnis des Prozesses ist die Ortung von Spitzenwerten (peaks) in dem Filterprofil. Die Peaks verweisen auf Bereiche des Echoweges, in dem sich Reflexionen befinden. Der Spitzenwerterkennungsbaustein kann in der bevorzugten Ausführungsform bis zu drei Reflexionen orten und verfolgen, könnte jedoch modifiziert werden, um irgendeine Anzahl von Peaks zu finden. Um diesen Prozeß zu unterstützen, wird der Mittelwert der Koeffizienten berechnet. Alle Koeffizienten, die kleiner sind als dieser Wert, werden auf Null gesetzt. Dies hilft zu vermeiden, daß das Abtastrauschen und das Aliasing einen Einfluß auf den Spitzenwerterkennungsprozeß nehmen.
4 zeigt den Spitzenwerterkennungsprozeß. Der obere Graph zeigt den Echoweg von 2 mit zwei Hybriden, einer bei 15 ms, der andere bei 90 ms. Der mittlere Graph zeigt die absoluten Werte der NLMS-Filterkoeffizienten nach dem Konvergieren auf der Subband-Version dieses Echoweges. Eine durchgezogene Linie zeigt den mittleren Abtastwert. Der untere Graph zeigt die Ergebnisse der Spitzenwerterkennung. Die zwei Anhäufungen von nicht nullwertigen Koeffizienten zeigt, daß die Hybride erfolgreich unter Verwendung der subbanded NLMS-Filterkoeffizienten gefunden wurden. Deren Position liegt auf einer Linie mit den Reflexionen in dem oberen Graph.
Um Double-Talk zu erkennen, wird der mittlere NLMS-Filterkoeffizientwert von dem Double-Talk-Detektor 22 verwendet. Dieser Mittelwert wurde bereits durch den Spitzenwertdetektor berechnet, so daß keine weiteren Berechnungen erforderlich sind, um diesen zu erhalten. Aufgrund der geringen Dichte des Echoweges ist der mittlere Abtastwert nahe Null. Große Werte bei den Filterabtastpunkten entsprechen den Echos, so daß gewöhnlich nur zwei bis drei große Koeffizienten auftreten. Die restlichen Werte sollten alle klein sein. Der einzige Fall, bei dem dies nicht auftritt, ist bei Double-Talk, wie in 5 gezeigt. Der obere Graph zeigt die NLMS-Koeffizienten während eines Single-Talk, wobei deren Mittelwert als eine Linie durch diese gezeichnet ist. Der untere Graph zeigt die Koeffizienten beim Double-Talk. Die meisten der Koeffizienten sind nun groß und der durchschnittliche Abtastwert ist viel größer.
Bei der bevorzugten Ausführungsform wird das Verhältnis von dem höchsten Spitzenwert und dem mittleren Abtastwert genommen. Je kleiner das Verhältnis ist, desto mehr Double-Talk liegt vor. Das Double-Talk-Flag (die Linie DT in 3) wird gesetzt, wenn dieses Verhältnis unter einem bestimmen Schwellwert fällt. In 5 ist das Verhältnis zwischen dem höchsten Peak und dem mittleren Abtastwert etwa 6:1 für Single-Talk, jedoch nur 2:1 beim Double-Talk. Alles kleiner als 3:1 oder 4:1 ist ein guter Indikator für Double-Talk.
Wegänderungen werden auf zwei Arten verfolgt. Wenn die Reflexionen ihren Ort ändern, wandern die Peaks in den NLMS-Koeffizienten. Dies ist eine Wegänderungsüberprüfung, die einfach durchzuführen ist. Das ΔWeg-Flag wird gesetzt, warm immer die Peaks ihre Orte ändern.
Eine schwieriger zu handhabende Situation liegt vor, wenn eine Reflexion nicht ihren Ort ändert, jedoch ihren Typ ändert, das heißt, der Schaltkreis schaltet zu einem anderen Hybriden. Der Spitzenwert bewegt sich nicht, jedoch fällt der ERLE dramatisch. Tatsächlich fällt der ERLE immer, wenn der Weg sich ändert. ERLE wird überwacht durch das Berechnen des Verhältnisses von S_IN zu S_OUT. Ein großer ERLE steht für eine gute Löschung. Wenn der ERLE plötzlich fällt, wird dadurch entweder ein Wegwechsel oder Double-Talk angezeigt. Wenn das DT-Flag nicht gesetzt ist, wenn der ERLE fällt, wird das ΔWeg-Flag gesetzt.
Bevorzugte Ausführungsformen wurden jeweils in dieser Erfindungsbeschreibung angegeben, aber natürlich existieren Variationen der Gestaltung.
M. Vetterli und J. Kovacevic, Wavelets and Subband Coding, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ (1995); G. Strang und T. Nguyen, Wavelets and Filter Bands, Addison Wesley, Cambridge, MA (1996), und P. P. Vaidyanathan, Multirate Systems and Filter Banks, Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ (1993) zeigen viele verschiedene Ansätze für Gestaltungen von Subband-Filtern, von denen jede verwendet werden könnte. Alternative Ausführungsformen könnten IIR-Filter, zweiseitige Filter, kaskadierte oder mehrstufige Implementationen, eine Wavelet-Zerlegung oder irgendeine einer Vielzahl von anderen Verfahren verwenden.
S. Haykin, Adaptive Filter Theory, Prentice-Hall, Upper Saddle River, NJ (1996) beschreibt verschiedene adaptive Filteralgorithmen, die hier ebenfalls verwendet werden könnten. Neben NLMS gibt es die affine Projektion, RLS und Verfahren der kleinsten Quadrate und deren Abwandlungen.
Die Verfahren, die zur Erkennung von Echoorten, Double-Talk und Wegänderungen verwendet werden, nutzen die Eigenschaften der NLMS-Filterergebnisse. Andere Techniken sind sicherlich möglich. Double-Talk kann zum Beispiel ebenso erkannt werden durch das Zählen der Anzahl von NLMS-Abtastpunkten, die den Durchschnitt übertreffen. Wie 5 zeigt, übertreffen lediglich sechs den Durchschnitt beim Single-Talk, jedoch sind 15 oberhalb des Durchschnitts beim Double-Talk.
Die Verfahren, die in dieser Beschreibung aufgezeigt sind, sind keine abgeschlossene Aufzählung, sondern lediglich diejenigen, die berücksichtigt oder getestet wurden. Andere Ver fahren werden einem Fachmann auf dem Gebiet als naheliegend erscheinen, ohne den Gedanken der Erfindung zu verlassen, der durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Echolöschung in einem Kommunikationskanal, wobei ein Echosignal in einem Ausgangspfad vorliegt, umfassend: Empfangen eines als ein Quellsignal für das Echosignal wirkenden Eingangssignals; Erzeugen einer Schätzung des Echosignals, wobei ein Vollband-Adaptivfilter eine Vielzahl von aktualisierbaren Koeffizienten besitzt; Unterordnung des empfangenen Eingangssignals in ein einziges Unterband; Identifizierung der Echoorte in dem Unterband mit Hilfe eines Koeffizienten aufweisenden Unterband-Adaptivfilters; und Aktualisierung einer Untermenge von Koeffizienten in dem Vollband-Adaptivfilter, wie sie von den Echoorten in dem einzelnen Unterband von dem Unterbandfilter, bestimmt worden sind; und Abziehen des geschätzten Signals von einem Ausgangssignal, welches das Echosignal enthält und an das Eingangsquellensignal gebunden ist; dadurch gekennzeichnet, daß der Unterband-Adaptivfilter eine Echokopie erzeugt, welche von dem Ausgangssignal abgezogen wird, um ein Fehlersignal zu erzeugen; das Fehlersignal die Koeffizienten des Unterband-Adaptivfilters aktualisiert; und die Echoorte durch Analysierung der Absolutwerte der Koeffizienten des besagten Unterbandfilters zur Identifizierung der Spitzenwerte in den Absolutwerten bestimmt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der Unterband-Adaptivfilter ein NMLS-Filter ist.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Eingangssignal mit einem einseitigen Unterbandfilter in ein Unterband eingeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem der einseitige Unterbandfilter ein FIR-Filter ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koeffizienten des Unterband-Adaptivfilters analysiert werden, um Double-Talk zu erkennen.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die Mittelwerte der Koeffizienten zur Erkennung von Double-Talk analysiert werden.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem Double-Talk durch Auswertung des Verhältnisses zwischen höchstem Spitzen- und mittlerem Koeffizientenwert in dem Unterband- Adaptivfilter erkannt wird, und Bestimmung, wenn das Verhältnis einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend ein Anzeigen von Wegänderungen durch Erkennen von Änderungen des Echoortes in dem Unterband.
Verfahren nach Anspruch 5, ferner umfassend ein Anzeigen von Wegänderungen durch Erkennen von Änderungen des ERLE in dem Unterband.
Verfahren nach Anspruch 5, bei dem das Erkennen von Double-Talk in dem Unterband auch verwendet wird, um den Echolöscher zu steuern.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem das Erkennen von Wegänderungen in dem Unterband auch verwendet wird, um den Echolöscher zu steuern.