DE112009001303T5

DE112009001303T5 - Echokompensator

Info

Publication number: DE112009001303T5
Application number: DE112009001303T
Authority: DE
Inventors: Takuya Taniguchi; Shin Kato; Noritaka Kokido
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2009-04-10
Publication date: 2011-05-12
Anticipated expiration: 2029-04-11
Also published as: US8130941B2; DE112009001303B4; CN102057428A; US20120099722A1; CN103152499A; CN102057428B; CN103152498B; US20110091031A1; JP2012070385A; CN103152499B; US8644495B2; CN103152498A; JP5562309B2; JP4889810B2; JPWO2009150776A1; WO2009150776A1; US20120099723A1; US8644494B2

Abstract

Echokompensator zum Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator umfasst:
eine Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit zum Erfassen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen von den Referenzsignalen; und
eine Steuereinheit zum Variabel-Machen der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter gemäß der durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit erfassten Anzahl der Geräuschquellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Echokompensator, der für ein Bord-Spracherkennungssystem und im Besonderen ein Freisprechtelefon geeignet ist.
STAND DER TECHNIK
Herkömmlicher Weise ist für die Spracherkennung in einem Bord-Navigationssystem oder in einem Freisprechtelefon ein Echokompensator bekannt, der nur Stimmen eines Sprechenden erkennen oder an einen Teilnehmer über ein Telefon übertragen kann durch Eliminieren, aus von in ein Mikrofon eingegebenen Stimmen, von Musik und Stimmen, die von Bordlautsprechern oder Lautsprechern ausgegeben sind (siehe beispielsweise Patentdokumente 1 und 2).
Wie in den vorhergehenden Patentdokumenten 1 und 2 offenbart, muss ein Echokompensator eines Typs, der ein Eliminierungssignal von Echos, die in ein Mikrofon von Echogeräuschquellen über Lautsprecher gemischt sind, durch eine Verarbeitung von Referenzsignalen, die von den Echogeräuschquellen mit adaptiven Filtern eingegeben sind, erzeugt, eine Echokompensationsverarbeitung für jede der Echos verursachenden Geräuschquellen (von nun an als eine ”Echogeräuschquelle” bezeichnet) durchführen.
Unter Berücksichtigung der maximalen Anzahl angenommener Echogeräuschquellen, so wie beispielsweise 6 Kanäle bis 8 Kanäle, muss aus diesem Grund ein Prozessor mit einer hohen Verarbeitungskapazität eingebaut sein. Unter einer Bedingung, dass man nur die Anzahl von Echogeräuschquellen geringer als die maximale Anzahl angenommener Echogeräuschquellen hat, führt darüber hinaus die Echokompensationsverarbeitung zu einer Verschwendung und es tritt eine verschwenderische Belegung von Prozessor-Ressourcen auf, da es unnötig wird, einen Teil der Verarbeitung der adaptiven Filter auszuführen.
Außerdem variiert in den adaptiven Filtern die Anzahl erforderlicher Abgriffstellen bzw. Taps in Abhängigkeit von Umgebungen, in denen das Spracherkennungssystem oder das Freisprechtelefon verwendet wird, und beim Bestimmen der Anzahl von Abgriffstellen unter der Annahme der schlechtesten Umgebung ist ein Prozessor mit einer sehr hohen Verarbeitungsgenauigkeit erforderlich, da der Echokompensationseffekt mit einer Zunahme der Anzahl von Abgriffen zunimmt.
Aus diesem Grund ist in einem Spracherkennungssystem für ein AV-Gerät herkömmlicher Weise eine Technik bekannt, die die Verarbeitungsmenge eines Prozessors reduziert, indem sie die Referenzsignale der Echogeräuschquellen immer monaural bzw. einkanalig macht (siehe beispielsweise Patentdokument 3). Da die Technik immer die Anzahl der Echogeräuschquellen auf eine reduzieren kann, kann sie durch die Reduzierung der Anzahl der Echogeräuschquellen verhindern, dass die Echokompensationsverarbeitung verschwenderisch arbeitet.
Relevante Dokumente
Patentdokumente

Patentdokument 1: Offengelegtes japanisches Patent Nr. 2000-231399 ;
Patentdokument 2: Offengelegtes japanisches Patent Nr. 2003-99100 ;
Patentdokument 3: Offengelegtes japanisches Patent Nr. 2001-100785 .

Gemäß der im Patentdokument 3 offenbarten Technik macht diese jedoch nur die Referenzsignale monaural. Bei der Verwendung der Geräuschquellen, die Echos in Stereo verursachen, ist es wahrscheinlich, dass die Höhe der Echokompensation durch die adaptiven Filter sich verschlechtern kann, und diese Wahrscheinlichkeit nimmt mit einer Zunahme der Anzahl der Echogeräuschquellen (Kanäle) zu.
Übrigens ermöglicht das Monaural-Machen sowohl der Referenzsignale als auch der Echos verursachenden Geräuschquellen die Echokompensationsverarbeitung ohne Verschlechterung der Echokompensationshöhe. Beim Auswählen einer Audiogeräuschquelle, so wie beispielsweise eine CD (Compact Disc), DVD (Digital Versatile Disc) oder TV (Television), als die Echogeräuschquelle, gibt es jedoch ein Problem, diese monaural zu machen, dass immer eine Realismus-Sinneswahrnehmung des Stereo- oder Umgebungsklanges überaus beeinträchtigt wird, was einen fatalen Fehler für das AV-Gerät darstellt.
Alternativ ist ein Verfahren vorstellbar, das ein Monaural-Machen nur während des Sprechens durchführt. Da es jedoch für die adaptiven Filter aufgrund ihrer Eigenschaften erforderlich ist, Filterkoeffizienten zu erlernen, tritt ein Problem auf, dass das (An)lernen der adaptiven Filter eine große Zeitmenge beansprucht, bevor sie zum Handhaben des Gesprächs fähig werden.
Die vorliegende Erfindung ist zum Lösen der vorhergehenden Probleme realisiert worden. Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Echokompensator bereitzustellen, der fähig ist zum Erreichen eines größeren Echokompensationseffektes unabhängig von der Anzahl der Echogeräuschquellen.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Zum Lösen der vorhergehenden Probleme ist ein Echokompensator gemäß der vorliegenden Erfindung ein Echokompensator zum Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator enthält: eine Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit zum Erfassen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen aus den Referenzsignalen; und eine Steuereinheit zum Variabel-Machen der Anzahl der Abgriffe (bzw. Taps) der adaptiven Filter gemäß der durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit erfassten Anzahl der Geräuschquellen.
Außerdem ist ein Echokompensator gemäß der vorliegenden Erfindung ein Echokompensator mit einem Prozessor zum Ausführen einer Echokompensationsverarbeitung durch Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch ein oder mehrere adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator enthält: eine Signalleistungs-Messeinheit zum Überwachen von Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter durch den Prozessor; und eine Steuereinheit zum Variabel-Machen der wirksamen (bzw. effektiven) Anzahl der adaptiven Filter oder der Anzahl ihrer Abgriffe gemäß einem Abtausch zwischen einer Verarbeitungskapazität des Prozessors und einem Echokompensationseffekt durch das eine oder die mehreren adaptiven Filter, welche von den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheit bestimmt bzw. entschieden werden.
Darüber hinaus ist ein Echokompensator gemäß der vorliegenden Erfindung ein Echokompensator mit einem Prozessor zum Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch ein oder mehrere adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator enthält: eine Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit zum Variabel-Machen der Anzahl der Echogeräuschquellen gemäß einer vorgeschriebenen Bedingung; und eine Steuereinheit zum Überwachen von Signalleistungen vor und nach einer Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter und zum Reduzieren der wirksamen Anzahl der Echogeräuschquellen durch Steuern der Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit, beim Tätigen einer Entscheidung, dass die Verarbeitungskapazität des Prozessors nicht genug ist, um die adaptiven Filter zu verarbeiten, deren Anzahl der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen entspricht.
Gemäß dem Echokompensator der vorliegenden Erfindung kann diese einen größeren Echokompensationseffekt unabhängig von der Anzahl der Echogeräuschquellen erreichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Sprachverarbeitungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und das Änderungen in dem Echokompensator zeigt, wenn sich eine Geräuschquelle von einem Stereomodus zu einem Monaural-Modus ändert.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und das Änderungen in dem Echokompensator zeigt, wenn eine Geräuschquelle sich von einem Stereomodus zu einem Monaural-Modus ändert.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung zeigt.
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 4 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 5 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
BESTER MODUS ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Der beste Modus zum Ausführen der Erfindung wird nun mit Verweis auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, um die vorliegende Erfindung in größerem Detail zu erläutern.
AUSFÜHRUNGSFORM 1
1 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und das Änderungen in dem Echokompensator zeigt, wenn eine Geräuschquelle sich von einem Stereomodus zu einem Monaural-Modus ändert.
Wie in 1 gezeigt, umfasst das Spracherkennungssystem einen Echokompensator 10, eine Spracherkennungseinheit 11, Lautsprecher 12 (12L und 12R), eine Lautstärkesteuereinheit 13 (13L und 13R) und ein Mikrofon 14.
Der Echokompensator 10 hat adaptive Filter 101 und 102, eine Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103, eine Speicherungseinheit 104 und eine Steuereinheit 105.
Die adaptiven Filter 101 und 102 sind Filter, die ihre Übertragungsfunktionen gemäß dem Optimierungs-Algorithmus, so wie beispielsweise dem LMS (Least Mean Square), selbstanpassend bzw. selbstadaptiv machen. Genauer genommen sind sie in der Form eines DSP installiert, der als ein digitales Filter zum Ausführen einer digitalen Signalverarbeitung arbeitet.
Die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 erfasst die Anzahl Echos verursachender Geräuschquellen und überträgt an die Steuereinheit 105. Hier erfasst sie eine Stereo-zu-Monaural-Änderung und meldet der Steuereinheit 105 die Änderung. Die Speicherungseinheit 104 speichert Filterkoeffizienten (erlernte Daten) entsprechend der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 unter der Steuerung der Steuereinheit 105.
Gemäß der Anzahl Echos verursachender Geräuschquellen, die durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 erfasst wird, führt die Steuereinheit 105 eine variable Steuerung der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 aus. Beim Ändern der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 speichert die Steuereinheit 105 außerdem die Filterkoeffizienten der adaptiven Filter 101 und 102 unmittelbar vor der Änderung in der Speicherungseinheit 104 und verwendet die Filterkoeffizienten wieder durch Wiederherstellung dieser aus der Speicherungseinheit 104 beim nächstmaligen Durchführen einer Verarbeitung durch Verwenden derselben Anzahl von Abgriffen.
Die Spracherkennungseinheit 11 akquiriert die Ausgabe des Echokompensators 10 als ihr Eingangssignal und führt eine Sprachverarbeitung der Inhalte einer durch das Mikrofon 14 gesammelten Äußerung eines Sprechenden (in 1 durch eine Gesichtszeichnung bezeichnet) durch.
Das Spracherkennungssystem 11 nutzt einen Grundmechanismus der Spracherkennung, der eingegebene Stimmen in eine Merkmalsquantität mit Verwendung einer mathematischen Signalverarbeitungstechnik, so wie einer Fourier-Analyse, umwandelt; der auf ein akustisches Modell, das eine Zuordnung zwischen Klängen der hier erhaltenen Merkmalsquantität und der Wahrscheinlichkeit phonetischer Symbole zeigt, auf ein Wörterbuch, das aus einer Datenbank zu erkennender Wörter besteht und auf ein Sprachmodell, das die Äußerungswahrscheinlichkeit der Wörter in dem Wörterbuch für jeden Anwendungsfall zeigt, verweist bzw. diese referenziert; und der einen Text auf der Grundlage einer Wahrscheinlichkeits- und Statistiktechnik ausgibt.
In der vorhergehenden Ausgestaltung erfasst der Echokompensator 10 Abspielgeräusche durch beispielsweise eine Bord-AV-Vorrichtung, die von den Lautsprechern 12L und 12R ausgegeben werden, über die Kommunikationsleitungen 15 und 16 als Referenzsignale. Dann eliminiert der Echokompensator 10 die ausgegebenen Geräusche der Lautsprecher 12L und 12R, die in die Sprache gemischt werden, die der Sprechende über das Mikrofon 14 produziert, mit den adaptiven Filtern 101 und 102, und liefert seine Ausgabe an die Spracherkennungseinheit 11.
Hier hat der Echokompensator 10 die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103, und während die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 einen Stereomodus erfasst, veranlasst die Steuereinheit 105 die adaptiven Filter 101 und 102, mit der Anzahl von Abgriffen ”100” zu arbeiten. Beim Erfassen eines Monaural-Modus steuert die Steuereinheit 105 auf solch eine Weise, dass eines der adaptiven Filter (hier adaptives Filter 102) die Anzahl der Abgriffe erhöht (+100), und das andere adaptive Filter (adaptives Filter 101) die Echokompensationsverarbeitung stoppt.
Somit ändert die Steuereinheit 105 die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 dynamisch gemäß den dynamischen Änderungen der Anzahl der Geräuschquellen ab, wodurch immer die Echokompensationsverarbeitung mit der zweckgemäßen Anzahl von Filterabgriffen bzw. Filter-Taps selbst für eine Geräuschquelle wie beispielsweise eine Rundfunkübertragung erreicht wird, die zwischen dem Stereomodus und dem Monaural-Modus umschaltet. Außerdem ändert sie die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 unmittelbar gemäß den Änderungen der Anzahl der Geräuschquellen ab, wodurch sie fähig ist zur Vorbereitung zum Setzen der zweckgemäßen Echokompensationshöhe ohne Verzögerung, selbst wenn die Anzahl der Geräuschquellen zunimmt.
Die Ausgabe des Echokompensators 10, die wie oben beschrieben gesteuert und erzeugt wird, wird an die Spracherkennungseinheit 11 transferiert, die eine Spracherkennung der Inhalte der durch das Mikrofon 14 gesammelten Inhalte des Sprechenden durchführt. Die Spracherkennungseinheit 11 extrahiert eine Merkmalsquantität aus den Inhalten der Äußerung, gibt einen durch Verweis auf das akustische Modell, das Inhaltsverzeichnis und das nicht gezeigte Sprachmodell aus und liefert den Text an das Navigationssystem, wodurch eine Navigation wie beispielsweise eine Zielort-Einstellung, Führung und dergleichen durch die Spracheingabe ermöglicht wird.
Übrigens führt die Steuereinheit 105 ihre Steuerung auf solch eine Weise durch, um die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 während und unmittelbar vor der Spracherkennung durch die Spracherkennungseinheit 11 beizubehalten. Dies ist eine Maßnahme, die getroffen wird, um eine fehlerhafte Erkennung der Sprache aufgrund der Verfälschung der Filterkoeffizienten der adaptiven Filter 101 und 102 während der Spracherkennung zu vermeiden.
Vor der Steuerung zum Erhöhen der Anzahl der Abgriffe speichert die Steuereinheit 105 außerdem die Filterkoeffizienten unmittelbar zuvor in der Speicherungseinheit 104, und, wenn die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 als Nächstes den Stereomodus erfasst, stellt sie die unmittelbar zuvor gespeicherten Filterkoeffizienten wieder her und verwendet sie. Dieses macht es möglich, die Lernzeitdauer der adaptiven Filter 101 und 102 zu reduzieren, und zu der Reduzierung des zum Lernen erforderlichen Operationsaufwands beizutragen. Gemäß dem Echokompensator der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung kann dieser somit den Echokompensationseffekt unmittelbar in einer adaptiven Verarbeitungszeitdauer mit den minimalen Filterkoeffizienten selbst in einer Verwendungsumgebung erreichen, in der die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 häufig variiert.
Wenn die adaptiven Filter 101 und 102 die Abspielgeräusche von den Lautsprechern 12 (12L, 12R) nicht ausreichend eliminieren können, kann die Steuereinheit 105 übrigens die Lautstärke der Lautsprecher 12 (12L, 12R) auf irgendeinen gewünschten Pegel durch Steuern der Lautstärkesteuereinheit 13 (13L, 13R) begrenzen. Dieses kann verhindern, dass die AV-Abspielgeräusche und dergleichen, was von der Lautsprechern 12 (12L, 12R) ausgegeben wird, sich in die eingegebene Sprache mischt.
Gemäß dem vorhergehenden Echokompensator der Ausführungsform 1 gemäß der vorliegenden Erfindung ändert er die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 gemäß den Änderungen der Anzahl von Echos verursachenden Geräuschquellen, wodurch eine weitere Verbesserung der Echokompensationsverarbeitungskapazität ermöglicht wird, wenn die Anzahl der Echogeräuschquellen klein ist, durch Nutzen der überschüssigen Verarbeitungskapazität des Echokompensators 10, der den DSP enthält.
Was die für die adaptiven Filter 102 in diesem Fall gesetzte Anzahl von Abgriffen betrifft, ermöglicht es übrigens, diese eine Anzahl umgekehrt proportional zu der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen zu machen, eine flexible Steuerung, die durch die erhöhte oder verringerte Anzahl der Geräuschquellen konsumiert wird, oder die der überschüssigen DSP-Leistungsfähigkeit gerecht wird.
Durch Begrenzen der maximalen Lautstärke der die Echos verursachenden Geräuschquellen (Lautsprecher 12L und 12R) gemäß der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 kann übrigens das Mischen der Echos von dem Mikrofon 14 verhindert werden, selbst wenn die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 klein ist und die Echokompensationsverarbeitungskapazität gering ist.
AUSFÜHRUNGSFORM 2
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt, und das Änderungen in dem Echokompensator zeigt, wenn eine Geräuschquelle sich von einem Stereomodus zu einem Monaural-Modus ändert. In 2 wird angenommen, dass Blöcke, die durch dieselben Bezugszeichen wie die in 1 bezeichnet sind, dieselben Namen und Funktionen wie die in 1 gezeigten Blöcke haben, es sei denn, es ist anders spezifiziert.
Wie in 2 gezeigt, unterscheidet sich der Echokompensator der Ausführungsform 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform von der in 1 gezeigten Ausführungsform 1 darin, dass er einen Verzögerungsblock 106 hat, der Abtastwerte entsprechend der Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 101 verzögert, wodurch die Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 102 äquivalent variabel gemacht wird. Somit wird hier die Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 102 äquivalent gemäß der Anzahl der Geräuschquellen abgeändert. Die übrige Ausgestaltung ist dieselbe wie die der Ausführungsform 1.
In der vorhergehenden Ausgestaltung erfasst der Echokompensator 10 Abspielgeräusche durch beispielsweise eine Bord-AV-Vorrichtung, die von den als Echogeräuschquellen arbeitenden Lautsprechern 12L und 12R ausgegeben werden, über die Kommunikationsleitungen 15 und 16 als Referenzsignale wie in der Ausführungsform 1. Dann eliminiert der Echokompensator 10 die ausgegebenen Geräusche der Lautsprecher 12 (12L, 12R), die in die Sprache gemischt werden, die der Sprechende über das Mikrofon 14 produziert, mit den adaptiven Filtern 101 und 102, und liefert die Ausgabe an die Spracherkennungseinheit 11.
Zusätzlich zu der Ausgestaltung der Ausführungsform 1 enthält der Echokompensator 10 hier ferner den Verzögerungsblock 106. Solange wie die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 den Stereomodus von den durch die Kommunikationsleitungen 15 und 16 passierenden Referenzsignalen erfasst, setzt demgemäß die Steuereinheit 105 die Verzögerung durch den Verzögerungsblock 106 auf 0 Abtastwerte und steuert die adaptiven Filter 101 und 102 zum Ausführen der Echokompensationsverarbeitung in dem normalen Stereomodus.
Wenn andererseits die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 den Monaural-Modus erfasst, veranlasst die Steuereinheit 105 den Verzögerungsblock 106 zum Verzögern um die Anzahl von Abtastwerten entsprechend der Anzahl von Abgriffen (100) des adaptiven Filters 101, und veranlasst die zwei adaptiven Filter 101 und 102 zum Ausführen der Echokompensationsverarbeitung, wodurch sie fähig ist, die Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 101 und 102 äquivalent zu erhöhen, was die Echokompensationskapazität verbessert.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform 1 ist es übrigens erforderlich, das Lernen für die adaptive Operation zum Durchführen eines Abgriffumschaltens der adaptiven Filter 101 und 102 erneut durchzuführen. In Ausführungsform 2 ist jedoch das Lernen hinsichtlich des adaptiven Filters 102 bereits vollendet worden. Somit reicht es aus, den Lernprozess nur für das andere adaptive Filter 101 durchzuführen. Demgemäß hat die Ausführungsform 2 im Vergleich mit der Ausführungsform 1 den Vorteil, dass sie fähig ist, die für die Lernverarbeitung und die Operationsmenge dafür erforderliche Zeit zu reduzieren. Außerdem wird wie in der Ausführungsform 1 angenommen, dass der Echokompensator 10 die Speicherungseinheit 104 hat, dass vor einem Abändern der Anzahl der Verzögerungsabtastwerte des Verzögerungsblocks 106 die Steuereinheit 105 in der Speicherungseinheit 104 die Filterkoeffizienten der adaptiven Filter 101 und 102 speichert, die erlernt worden sind, und dass, wenn die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 das nächste Mal den Stereomodus erfasst, die Steuereinheit 105 die in der Speicherungseinheit 104 zuvor gespeicherten Filterkoeffizienten wiederherstellt und die Anzahl der Verzögerungsabtastwerte des Verzögerungsblocks 106 auf denselben Wert wie der vor der Abänderung zurückstellt, um sie zu verwenden. Dieses macht es möglich, die Lernzeitdauer der adaptiven Filter 101 und 102 zu reduzieren, und zu der Reduzierung der für das Lernen erforderlichen Operationsmenge beizutragen.
Wenn die adaptiven Filter 101 und 102 die Abspielgeräusche von den Lautsprechern 12 (12L, 12R) nicht ausreichend eliminieren können, kann übrigens die Steuereinheit 105 die Lautstärke der Lautsprecher 12 (12L, 12R) auf irgendeinen gewünschten Pegel durch. Steuern der Lautstärkesteuereinheit 13 (13L, 13R) begrenzen. Dieses kann verhindern, dass die AV-Abspielgeräusche und dergleichen, was von den Lautsprechern 12 (12L, 12R) ausgegeben wird, sich in die eingegebene Sprache mischen.
AUSFÜHRUNGSFORM 3
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit dem Echokompensator einer Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
Wie in 3 gezeigt, umfasst das Spracherkennungssystem einen Echokompensator 30, eine Spracherkennungseinheit 31, einen Lautsprecher 32, der als eine Echogeräuschquelle arbeitet, und ein Mikrofon 33. Wie unten beschrieben werden wird, optimiert der Echokompensator 30 die wirksame Anzahl adaptiver Filter 301–304, um den maximalen Echokompensationseffekt hier mit den minimalen Prozessor-Ressourcen zu erzielen.
Der Echokompensator 30, in dem ein Prozessor (DSP) angebracht ist, hat adaptive Filter 301–304, Verzögerungsblöcke 305–307, Signalleistungs-Messeinheiten 308–312 und eine Steuereinheit 313.
Die Signalleistungs-Messeinheiten 308–312 überwachen Signalleistungen vor und nach jeder Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter 301–304 auf Grundlage des DSP, und liefern an die Steuereinheit 313. Die Steuereinheit 313 überwacht die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter 301–304 auf Grundlage des DSP und führt eine variable Steuerung der wirksamen Anzahl der adaptiven Filter 301–304 gemäß dem Abtausch zwischen der Verarbeitungskapazität des DSP und dem Echokompensationseffekt der adaptiven Filter 301–304 durch, die aus bzw. von den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheiten 308–312 entschieden bzw. bestimmt werden.
In der vorhergehenden Ausgestaltung erfasst der Echokompensator 30 Abspielgeräusche durch beispielsweise eine Bord-AV-Vorrichtung, die von dem Lautsprecher 32 ausgegeben werden, über die Kommunikationsleitung 34 als ein Referenzsignal. Dann eliminiert der Echokompensator 30 die ausgegebenen Geräusche des Lautsprechers 32, die in die Sprache gemischt werden, die der Sprechende über das Mikrofon 33 produziert, mit den adaptiven Filtern 301–304, und liefert die durch die Eliminierung passierende Sprache an die Spracherkennungseinheit 31.
Wie in 3 gezeigt, ist der Echokompensator 30 auf solch eine Weise ausgestaltet, dass er eine Vielzahl adaptiver Filter hat, die in Kaskade verbunden bzw. hintereinander geschaltet sind, und dass, was die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung betrifft, die die Eingaben und Ausgaben der individuellen adaptiven Filter 301 304 sind, die Signalleistungs-Messeinheiten 308–312 sie messen und das Ergebnis an die Steuereinheit 313 liefern.
Während die Spracherkennungsverarbeitung nicht durchgeführt wird (es sei denn der Sprechende spricht), vergleicht die Steuereinheit 313 die Signalleistung unmittelbar nach der Eingabe an das Mikrofon 33 mit den durch die individuellen adaptiven Filter 301–304 passierenden Signalleistungen und vergleicht Änderungen der Signalleistungen vor und nach Passieren durch die adaptiven Filter 301–304 mit einem Schwellenwert. Wenn irgendeine der Änderungen geringer als der Schwellenwert ist, stoppt die Steuereinheit 313 die Operation des relevanten adaptiven Filters (eines von 301–304), um die Geräusche durchzulassen, und gibt die dazugehörigen Prozessor-Ressourcen frei.
Gemäß dem vorhergehenden Echokompensator der Ausführungsform 3 gemäß der vorliegenden Erfindung führt dieser keine Echokompensationsverarbeitung hinsichtlich des verschwenderischen adaptiven Filters aus, wodurch es ermöglicht wird, die Echokompensationsverarbeitung zum Eliminieren der Abspielgeräusche von dem Lautsprecher 32 von der eingegebenen Sprache des Sprechenden mit der optimalen wirksamen Anzahl durchzuführen. Gemäß dem Echokompensator der Ausführungsform 3 kann dieser die wirksame Anzahl der adaptiven Filter 301–304 optimieren, um den maximalen Echokompensationseffekt mit den minimalen Prozessor-Ressourcen zu erzielen.
AUSFÜHRUNGSFORM 4
4 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit einem Echokompensator einer Ausführungsform 4 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 4 gezeigt, umfasst das Spracherkennungssystem einen Echokompensator 40, eine Spracherkennungseinheit 41, einen Lautsprecher 42, der als eine Echogeräuschquelle arbeitet, und ein Mikrofon 43. Wie unten beschrieben werden wird, optimiert der Echokompensator 40 hier die Anzahl der Abgriffe, um den maximalen Echokompensationseffekt mit den minimalen Prozessor-Ressourcen zu erzielen.
Der Echokompensator 40, in dem ein Prozessor (DSP) angebracht ist, hat ein adaptives Filter 401, Signalleistungs-Messeinheiten 402 und 403 und eine Steuereinheit 404.
Die Signalleistungs-Messeinheiten 402 und 403 überwachen die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter 401 auf Grundlage des DSP, und liefern an die Steuereinheit 404. Die Steuereinheit 404 überwacht die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung des adaptiven Filters 401 auf Grundlage des DSP und führt eine variable Steuerung der Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 401 gemäß dem Abtausch zwischen der Verarbeitungskapazität des DSP und dem Echokompensationseffekt des adaptiven Filters 401 durch, welche von den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheiten 402 und 403 entschieden bzw. bestimmt werden.
Obwohl die vorhergehende Ausführungsform 3 auf solch eine Weise ausgestaltet ist, dass die Steuereinheit 313 die Operation des für die Echokompensationsverarbeitung unnötigen adaptiven Filters (eines von 301–304) stoppt, um die Prozessor-Ressourcen abzugeben, und die Geräusche dadurch weiterreicht, ist die Ausführungsform 4, die unten beschrieben werden wird, auf solch eine Weise ausgestaltet, dass die Signalleistungs-Messeinheiten 402 und 403 die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung des adaptiven Filters 401 überwachen, und dass die Steuereinheit 404 die Anzahl der Abgriffe sukzessiv erhöht oder verringert, so dass die Echokompensationsverarbeitung mit der Anzahl von Abgriffen durchgeführt wird, die die Signalleistung nach der Echokompensationsverarbeitung um irgendeinen gegebenen Wert bezüglich der Signalleistung vor der Echokompensationsverarbeitung reduzieren oder erhöhen wird.
Genauer genommen erfasst der Echokompensator 40 Abspielgeräusche durch beispielsweise eine Bord-AV-Vorrichtung, die von dem Lautsprecher 42 ausgegeben werden, über die Kommunikationsleitung 44 als ein Referenzsignal. Dann eliminiert der Echokompensator 40 die ausgegebenen Geräusche des Lautsprechers 42, die in die Sprache gemischt werden, die der Sprechende über das Mikrofon 43 produziert, mit dem adaptiven Filter 401, das fähig ist zum Variieren der Anzahl der Abgriffe mit der Steuereinheit 404, und liefert die durch die Eliminierung passierende Sprachverarbeitung an die Spracherkennungseinheit 41.
Was die Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 401 betrifft, messen in diesem Fall die Signalleistungs-Messeinheiten 402 und 403 die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung durch das adaptive Filter 401, und die Steuereinheit 404 erfasst die gemessenen Werte und vergleicht die Signalleistungen, um dadurch die optimale Anzahl von Abgriffen zu bestimmen.
Beim Bestimmen der optimalen Anzahl von Abgriffen erhöht die Steuereinheit 404 sukzessiv bzw. hintereinander die Anzahl von Abgriffen des adaptiven Filters 401 und nutzt die Anzahl von Abgriffen, bei der die Signalleistung, die die Signalleistungs-Messeinheit 402 misst, um irgendeinen gegebenen Wert (Schwellenwert) geringer wird als die Leistung, die die Signalleistungs-Messeinheit 403 misst. Unter einer Umgebung, in der die Echos ausreichend eliminiert werden, reduziert sie alternativ die Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 401 sukzessiv und nutzt die Anzahl von Abgriffen, bei der die Signalleistung, die die Signalleistungs-Messeinheit 402 misst, um einen Schwellenwert im Vergleich mit der Signalleistung, die die Signalleistungs-Messeinheit 403 misst, angehoben wird.
Was den Zeitablauf zum Entscheiden bzw. Bestimmen der Anzahl von Abgriffen betrifft, wird dieser übrigens auf dieselbe Weise wie die vorhergehenden Ausführungsformen 1 bis 3 in der Bedingung gesetzt, dass der Sprechende nicht in das Mikrofon 43 spricht, während die das Echo verursachende Geräuschquelle (Lautsprecher 42) Geräusche ausgibt, d. h. während die Spracherkennungsverarbeitung nicht durchgeführt wird. Dieses macht es möglich, eine fehlerhafte Erkennung durch die Spracherkennungseinheit 41 zu vermeiden, indem das adaptive Filter 401 von einem Ändern der Anzahl der Abgriffe während der Spracherkennung durch die Spracherkennungseinheit 41 und unmittelbar vor diesem abgehalten wird.
Gemäß dem Vorhergehenden kann der Echokompensator der Ausführungsform 4 gemäß der vorliegenden Erfindung eine Echokompensationsverarbeitung zum Eliminieren der Abspielgeräusche von dem Lautsprecher 42 von der eingegebenen Sprache des Sprechenden mit der optimalen Anzahl der Abgriffe ausführen ohne eine verschwendungsvolle Echokompensationsverarbeitung durch das adaptive Filter 401 durchzuführen. Somit kann gemäß dem Echokompensator der Ausführungsform 4 gemäß der vorliegenden Erfindung die Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 401 optimiert werden, um den maximalen Echokompensationseffekt mit den minimalen Prozessor-Ressourcen zu erzielen.
Übrigens kann, gemäß den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheiten 402 und 403, wenn die Steuereinheit 404 eine Entscheidung tätigt, dass ein voller Echokompensationseffekt nicht erzielt werden kann, weil die Verarbeitungskapazität des DSP nicht genug ist und somit die erforderliche Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 401 nicht beibehalten werden kann, die maximale Lautstärke des als die Echogeräuschquelle arbeitenden Lautsprechers 42 begrenzt werden. Beim temporären Begrenzen der Lautstärke des als die Echogeräuschquelle arbeitenden Lautsprechers 42, wenn der Sprechende spricht, wird außerdem angenommen, dass die Steuereinheit 404 die Lautstärke nur der Echogeräuschquelle reduziert, die nah bei dem Mikrofon 43 zum Erfassen der Sprache des Sprechenden angebracht ist. In Abhängigkeit von dem Platz der Echogeräuschquelle wird darüber hinaus angenommen, dass die Steuereinheit 404 den Begrenzungswert gemäß der Distanz zwischen dem Mikrofon 43 zum Erfassen der Sprache des Sprechenden und der Echogeräuschquelle reduziert, oder gemäß der Sprachausbreitungsdistanz oder Sprachausbreitungsdämpfung.
Beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquelle (Lautsprecher 42), wenn der Sprechende spricht, kann darüber hinaus wie oben beschrieben ein Bericht, dass die Echogeräuschquelle begrenzt und reduziert wird, für den Sprechenden durch Zeigen auf einem LCD-Monitor (nicht gezeigt), der mit der Spracherkennungseinheit als eine Peripherievorrichtung verbunden ist, oder durch eine Sprachausgabe über einen Sprachsynthesizer (nicht gezeigt) abgegeben werden.
Beim Ändern der Anzahl der Abgriffe des adaptiven Filters 401 speichert außerdem wie in den Ausführungsformen 1–3 in der oben beschrieben Ausführungsform 4 die Steuereinheit 404 die Filterkoeffizienten des adaptiven Filters 401 unmittelbar vor der Änderung in der nicht gezeigten Speicherungseinheit und verwendet die Filterkoeffizienten wieder durch Wiederherstellen dieser aus der Speicherungseinheit, die sie speichert, beim Durchführen der Verarbeitung durch Verwendung derselben Anzahl von Abgriffen das nächste Mal.
AUSFÜHRUNGSFORM 5
5 ist ein Blockdiagramm, das eine Ausgestaltung eines Spracherkennungssystems mit dem Echokompensator einer Ausführungsform 5 gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in 5 gezeigt, umfasst das Spracherkennungssystem einen Echokompensator 50, eine Spracherkennungseinheit 51, eine N-Kanal-Echogeräuschquelle 52, eine Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53, Lautsprecher 54 (541–546) und ein Mikrofon 55. Der Echokompensator 50 kann automatisch die Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 gemäß der Anzahl erforderlicher Abgriffe der adaptiven Filter 501–506 ändern, wie es unten beschrieben werden wird.
Die Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53 hat übrigens eine Funktion zum Reduzieren der Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 gemäß einer vorgeschriebenen Bedingung, wie es später beschrieben werden wird, und es wird hier angenommen, dass sie eine Runtermisch-/Surround-Umwandlung ausführt.
Der Begriff ”Runtermischen” verweist auf eine Verarbeitung zum Umwandeln, wenn eine Surround-Software nicht in dem Originalformat abgespielt werden kann, ihrer Wiedergabe, die ursprünglich durch den Produzenten beabsichtigt war, auf die Anzahl von Kanälen, die geringer als die ursprüngliche ist, so wie ein Umwandeln in einen Stereomodus.
Der Echokompensator 50 hat sechs adaptive Filter 501–506, deren Anzahl von Abgriffen variabel gemacht sind zum Eliminieren von Geräuschen von z. B. der 6-Kanal-Echogeräuschquelle 52, die zu der mit dem Mikrofon 55 gesammelten Sprache des Sprechenden gemischt sind.
Der Echokompensator 50 enthält ferner Signalleistungs-Messeinheiten 507 und 508 zum Messen von Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung durch die in Kaskade geschalteten adaptiven Filter 501–506; und eine Steuereinheit 509, die die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter 501–506 überwacht, wie es später beschrieben werden wird, und die, beim Tätigen einer Entscheidung, dass der DSP die adaptiven Filter 501–506 nicht durch die Anzahl der Echogeräuschquellen mit seiner eigenen Verarbeitungskapazität verarbeiten kann, die Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53 steuert, die Echogeräuschquelle 52 zu veranlassen, ihre wirksame Anzahl von Kanälen davon zu reduzieren.
In der vorhergehenden Ausgestaltung erfasst der Echokompensator 50 Abspielgeräusche durch beispielsweise eine Bord-AV-Vorrichtung, die von dem Lautsprecher 54 ausgegeben werden, in die individuellen adaptiven Filter 501–506 über die Kommunikationsleitungen 56 bis 61 als Referenzsignale. Dann eliminiert der Echokompensator 50 die ausgegebenen Geräusche der Lautsprecher 54 (541–546), die in die Sprache gemischt werden, die der Sprechende über das Mikrofon 55 produziert, mit der Steuereinheit 509 unter Verwendung der adaptiven Filter 501–506, und liefert die durch die Eliminierung passierende Sprache an die Spracherkennungseinheit 51.
In dem Echokompensator 50, beim Tätigen einer Entscheidung, dass die Echokompensationshöhe nicht genug ist, basierend auf den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheiten 507 und 508 und auf dem Vergleich des Schwellenwertes mit der Differenz zwischen Werten vor und nach dem Passieren durch die adaptiven Filter 501–506, die durch die Signalleistungs-Messeinheiten 507 und 508 gemessen werden, steuert die Steuereinheit 509 die Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53 über eine Kommunikationsleitung 62 zum Ausführen einer Verarbeitung zum Reduzieren der Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 durch die Runtermisch-Verarbeitung. Zu derselben Zeit stoppt die Steuereinheit 509 die Operation des adaptiven Filters (eines von 501–506 oder mehr) entsprechend einem reduzierten Kanal und weist die überschüssige Verarbeitungskapazität des DSP, die aus dem Stopp resultiert, an einen Zuwachs in der Anzahl von Abgriffen der übrigen adaptiven Filter (eines oder mehrere von 501–506) zu.
Im Gegensatz zu dem Obigen steuert, beim Tätigen einer Entscheidung, dass die Echokompensationshöhe übermäßig ist, basierend auf den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheiten 507 und 508 und dem Vergleich des Schwellenwertes mit der Differenz zwischen den Werten, die durch die Signalleistungs-Messeinheiten 507 und 508 gemessen werden, die Steuereinheit 509 die Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53 über die Kommunikationsleitung 62, um dadurch eine Steuerung zum Nicht-Reduzieren der Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 auszuführen, oder steuert, wenn die Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 geringer als sechs ist, die Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53, um sie dadurch zu veranlassen, die Anzahl von Kanälen auf bis zu sechs zu erhöhen, durch die Surround-Verarbeitung, und an die Lautsprecher 54 (541–546) auszugeben. In diesem Fall führt die Steuereinheit 509 die Echokompensationsverarbeitung durch Betreiben sämtlicher der in Kaskade geschalteten sechs adaptiven Filter 501–506 aus.
Die vorhergehende Verarbeitung kann einen ausreichenden Echokompensationseffekt selbst in einer Umgebung erzielen, die eine Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 erfordert, so wie wenn die Lautstärke der Lautsprecher 54 (541–546) groß ist. Zu derselben Zeit kann sie einen Echokompensator bereitstellen, der fähig ist zum Erzielen einer Echokompensation durch eine Mehrkanal-Geräuschquelle in einer Umgebung, die nur eine geringe Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 erfordert. Somit kann sie gemäß dem Echokompensator der Ausführungsform 5 die Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 gemäß der erforderlichen Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 variieren.
Gemäß dem vorhergehenden Echokompensator der Ausführungsform 5 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann, wenn die DSP-Verarbeitungskapazität, die temporär verwendet werden kann, nicht genug ist und nicht die Echokompensationsverarbeitung durch die adaptiven Filter 501–506, vorbereitet bzw. bereitgestellt durch die Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52, handhaben kann, er die Anzahl von Kanälen durch die Untermisch-Verarbeitung der Echogeräuschquelle 52 reduzieren, wodurch eine Echokompensationsverarbeitung entsprechend der Verarbeitungskapazität des DSP ermöglicht wird.
Durch Erhöhen der Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 um die Menge entsprechend der Reduzierung der Kanäle der Echogeräuschquelle 52 durch das Runtermischen, kann sie außerdem einen ausreichende Echokompensationseffekt erzielen durch Reduzieren der Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 und durch Erhöhen der Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 selbst unter Bedingungen, in denen der Echokompensationseffekt aufgrund eines temporären Fehlens der Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 nicht voll erzielt wird.
Wenn die Echokompensationshöhe genug ist, und der DSP einen Überschuss an Verarbeitungskapazität hat, kann sie darüber hinaus eine Musik-Realismusempfindung und dergleichen, als die Echogeräuschquelle 52 dienend, erhöhen durch Nutzen der überschüssigen DSP-Verarbeitungskapazität durch Erhöhen der Anzahl adaptiver Filter 501–506, die die Verarbeitung ausführen, durch Stoppen des Runtermischens der Echogeräuschquelle 52 oder durch Erhöhen der Anzahl der Geräuschquellen mittels Durchführen der Stereo-Surround-Umwandlungsverarbeitung durch. Durch Erhöhen der Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 501–506 durch Verringern der Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 durch die Runtermisch-Verarbeitung gemäß einer Zunahme der eingestellten Lautstärke der Echogeräuschquelle 52 kann sie außerdem, wenn auf die Spracherkennung angewendet, die obere Begrenzung der Lautstärke der Echos verursachenden Geräuschquelle anheben, worin die Spracherkennung möglich ist.
Was die Funktionen der Blöcke des Echokompensators 10 (30, 40 oder 50) der vorhergehenden Ausführungsform 1 bis 5 gemäß der vorliegenden Erfindung angeht, können sie übrigens nur durch Hardware realisiert sein, oder wenigstens ein Teil davon kann durch Software realisiert sein.
Was die Steuereinheit 105 (Ausführungsform 1 oder 2) angeht, die die Anzahl von Abgriffen der adaptiven Filter 101 und 102 variabel gemäß der durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 erfassten Anzahl der Geräuschquellen macht, was die Steuereinheit 313 oder 404 (Ausführungsform 3 oder 4) angeht, die die wirksame Anzahl der adaptiven Filter 301–304 oder die Anzahl von Abgriffen des adaptiven Filters 401 variabel gemäß dem Abtausch zwischen der Verarbeitungskapazität des Prozessors und dem Echokompensationseffekt durch ein oder mehrere adaptive Filter (301–304 oder 401) macht, die von den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheiten 308–312 oder der Signalleistungs-Messeinheiten 401 und 403 bestimmt werden, und was die Datenverarbeitung der Steuereinheit 509 (Ausführungsform 5) angeht, die eine Verarbeitung zum Reduzieren der wirksamen Anzahl von Kanälen der Echogeräuschquelle 52 ausführt durch Steuern der Echogeräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit 53, wenn eine Entscheidung getätigt wird, dass die Verarbeitungskapazität des Prozessors nicht genug ist für eine Verarbeitung der adaptiven Filter 501–506, entsprechend der Anzahl von Kanälen der Echos verursachenden Geräuschquelle durch Überwachen der Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter 501–506, können sie durch Hardware realisiert sein, oder ein Teil davon kann durch ein oder mehrere Programme auf einem Computer realisiert sein.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Um einen größeren Echokompensationseffekt unabhängig von der Anzahl der Echogeräuschquellen zu erzielen, ist wie oben beschrieben ein Echokompensator gemäß der vorliegenden Erfindung ein Echokompensator zum Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, und ist derart ausgestaltet, dass er eine Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit zum Erfassen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen basierend auf den Referenzsignalen und eine Steuereinheit zum Variabel-Machen der durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit erfassten Anzahl der Geräuschquellen umfasst. In der Sprachverarbeitung auf einem Bord-Navigationssystem oder in einem Freisprechtelefon ist er demgemäß geeignet, als ein Echokompensator verwendet zu werden, der fähig ist zum Durchführen einer Spracherkennung von, oder Transferieren an den Teilnehmer eines Telefons, nur Sprache eines Sprechenden durch Eliminieren von von einem Bord-Lautsprecher ausgegebener Musik oder Geräuschen aus der in ein Mikrofon eingegebenen Sprache.
ZUSAMMENFASSUNG DER OFFENBARUNG
Ein Echokompensator 10 erzeugt ein Echo-Eliminierungssignal mittels Filtern durch adaptive Filter 101 und 102 von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind. Er enthält eine Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 zum Erfassen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen von den Referenzsignalen, und eine Steuereinheit 105 zum Variabel-Machen der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter 101 und 102 gemäß der durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit 103 erfassten Anzahl der Geräuschquellen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2000-231399 [0007]
JP 2003-99100 [0007]
JP 2001-100785 [0007]

Claims

Echokompensator zum Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator umfasst: eine Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit zum Erfassen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen von den Referenzsignalen; und eine Steuereinheit zum Variabel-Machen der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter gemäß der durch die Geräuschquellenanzahl-Erfassungseinheit erfassten Anzahl der Geräuschquellen.
Echokompensator gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter umgekehrt proportional zu der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen macht.
Echokompensator gemäß Anspruch 1 mit ferner: einem Verzögerungsblock, wobei die Steuereinheit den Verzögerungsblock steuert, die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter durch Verzögern von Abtastwerten entsprechend der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter äquivalent variabel zu machen.
Echokompensator gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit eine Unterdrückungshöhe einer maximalen Lautstärke der Echos verursachenden Geräuschquellen gemäß der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter variiert.
Echokompensator gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit dynamisch die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter gemäß dynamischer Änderungen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen variiert.
Echokompensator gemäß Anspruch 5, wobei die Steuereinheit unmittelbar die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter gemäß der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen verändert.
Echokompensator mit einem Prozessor zum Ausführen einer Echokompensationsverarbeitung durch Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch ein oder mehrere adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator umfasst: eine Signalleistungs-Messeinheit zum Überwachen von Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter durch den Prozessor; und eine Steuereinheit zum Variabel-Machen der wirksamen Anzahl der adaptiven Filter oder der Anzahl ihrer Abgriffe gemäß einem Abtausch zwischen einer Verarbeitungskapazität des Prozessors und einem Echokompensationseffekt durch den einen oder die mehreren adaptiven Filter, welche von Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheit bestimmt werden.
Echokompensator gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit die Signalleistung vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter mit der Signalleistungs-Messeinheit überwacht und die Echokompensationsverarbeitung des adaptiven Filters mit Signalleistungsänderungen geringer als einem Schwellenwert unterlässt.
Echokompensator gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit die Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter mit der Signalleistungs-Messeinheit überwacht, die Anzahl der Abgriffe sukzessiv erhöht oder verringert, und die Echokompensationsverarbeitung mit Verwendung der Anzahl der Abgriffe ausführt, die die Signalleistung erhöhen oder verringern wird, nach der Echokompensationsverarbeitung durch irgendeinen gegebenen Wert von der Signalleistung vor der Echokompensationsverarbeitung.
Echokompensator gemäß Anspruch 7, wobei die Steuereinheit eine maximale Lautstärke der Echogeräuschquellen temporär begrenzt, wenn sie eine Entscheidung von den Ausgaben der Signalleistungs-Messeinheit tätigt, dass ein ausreichender Echokompensationseffekt nicht erreicht werden kann, weil die Verarbeitungskapazität des Prozessors nicht ausreicht und die erforderliche Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter nicht beibehalten werden kann.
Echokompensator gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquellen während einer Äußerung eines Sprechenden nur die Lautstärke der Echogeräuschquelle, die nah an einem Mikrofon zum Erfassen der Sprache des Sprechenden angebracht ist, auf einen Begrenzungswert absenkt.
Echokompensator gemäß Anspruch 10, wobei die Steuereinheit beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquellen während einer Äußerung eines Sprechenden nur die Lautstärke der Echogeräuschquelle, die nah an einem Mikrofon zum Erfassen der Sprache des Sprechenden angebracht ist, auf einen Begrenzungswert absenkt.
Echokompensator gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquellen während einer Äußerung eines Sprechenden die Lautstärke der Echogeräuschquellen auf einen Begrenzungswert entsprechend einer Distanz zwischen einem Mikrofon zum Erfassen der Sprache des Sprechenden und den Echogeräuschquellen absenkt, oder entsprechend einer Sprachausbreitungsdistanz oder entsprechend einer Sprachausbreitungsdämpfung gemäß Anbringungsstellen der Echogeräuschquellen.
Echokompensator gemäß Anspruch 10, wobei die Steuereinheit beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquellen während einer Äußerung eines Sprechenden die Lautstärke der Echogeräuschquellen auf einen Begrenzungswert entsprechend einer Distanz zwischen einem Mikrofon zum Erfassen der Sprache des Sprechenden und den Echogeräuschquellen absenkt, oder entsprechend einer Sprachausbreitungsdistanz oder entsprechend einer Sprachausbreitungsdämpfung gemäß Anbringungsstellen der Echogeräuschquellen.
Echokompensator gemäß Anspruch 4, wobei die Steuereinheit einem Sprechenden beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquellen während einer Äußerung des Sprechenden berichtet, dass die abzusenkenden Echogeräuschquellen begrenzt werden.
Echokompensator gemäß Anspruch 10, wobei die Steuereinheit einem Sprechenden beim temporären Begrenzen der Lautstärke der Echogeräuschquellen während einer Äußerung des Sprechenden berichtet, dass die abzusenkenden Echogeräuschquellen begrenzt werden.
Echokompensator gemäß Anspruch 5 mit ferner: einer Spracherkennungseinheit, wobei die Steuereinheit die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter während und unmittelbar vor der Spracherkennung durch die Spracherkennungseinheit beibehält.
Echokompensator gemäß Anspruch 7 mit ferner: einer Spracherkennungseinheit, wobei die Steuereinheit die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter während und unmittelbar vor der Spracherkennung durch die Spracherkennungseinheit beibehält.
Echokompensator gemäß Anspruch 5 mit ferner: einer Speicherungseinheit, wobei die Steuereinheit, beim Verändern der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter, Filterkoeffizienten der adaptiven Filter unmittelbar vor dem Verändern in der Speicherungseinheit speichert, und die Filterkoeffizienten aus der Speicherungseinheit wieder herstellt, um sie beim nächstmaligen Ausführen einer Verarbeitung mit derselben Anzahl von Abgriffen wieder zu verwenden.
Echokompensator gemäß Anspruch 7 mit ferner: einer Speicherungseinheit, wobei die Steuereinheit, beim Verändern der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter, Filterkoeffizienten der adaptiven Filter unmittelbar vor dem Verändern in der Speicherungseinheit speichert, und die Filterkoeffizienten aus der Speicherungseinheit wieder herstellt, um sie beim nächstmaligen Ausführen einer Verarbeitung mit derselben Anzahl von Abgriffen wieder zu verwenden.
Echokompensator mit einem Prozessor zum Erzeugen eines Echo-Eliminierungssignals mittels Filtern, durch ein oder mehrere adaptive Filter, von Referenzsignalen, die von Echos verursachenden Geräuschquellen eingegeben sind, wobei der Echokompensator umfasst: eine Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit zum Variabel-Machen der Anzahl der Echogeräuschquellen gemäß einer vorgeschriebenen Bedingung; und eine Steuereinheit zum Überwachen von Signalleistungen vor und nach einer Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter und zum Reduzieren einer wirksamen Anzahl der Echogeräuschquellen durch Steuern der Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit, beim Tätigen einer Entscheidung, dass die Verarbeitungskapazität des Prozessors nicht ausreicht, die adaptiven Filter zu verarbeiten, deren Anzahl der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen gleicht.
Echokompensator gemäß Anspruch 21, wobei die Steuereinheit die Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter um die Anzahl erhöht, um die die Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit die Anzahl der Echogeräuschquellen reduziert.
Echokompensator gemäß Anspruch 21, wobei die Steuereinheit beim Tätigen einer Entscheidung, dass der Prozessor einen Überschuss an Verarbeitungskapazität hat, durch Überwachen der Signalleistungen vor und nach der Echokompensationsverarbeitung der adaptiven Filter, die Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit steuert, die Verarbeitung zum Reduzieren der Echos verursachenden Geräuschquellen zu stoppen oder die wirksame Anzahl der adaptiven Filter durch Erhöhen der Anzahl der Echos verursachenden Geräuschquellen zu erhöhen.
Echokompensator gemäß Anspruch 21, wobei die Steuereinheit eine gesetzte Lautstärke der Echogeräuschquellen überwacht und die Geräuschquellenanzahl-Umwandlungseinheit zum weiteren Reduzieren der wirksamen Anzahl der Echogeräuschquellen und zum weiteren Erhöhen der Anzahl der Abgriffe der adaptiven Filter steuert, wie die gesetzte Lautstärke zunimmt.