DE112007003683B4

DE112007003683B4 - Echounterdrückungssystem, Echounterdrückungsverfahren, Klangausgabevorrichtung, Audiosystem, Navigationssystem und mobiles Objekt

Info

Publication number: DE112007003683B4
Application number: DE112007003683.4T
Authority: DE
Inventors: Naoshi Matsuo; Taisuke Itou
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2007-10-12
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: WO2009047858A1; US20100191527A1; WO2009047871A1; DE112007003683T5; US8340963B2

Abstract

Echounterdrückungssystem miteiner Klangausgabevorrichtung (2), die Klänge gestützt auf ein Klangsignal ausgibt;einer Klangeingabevorrichtung (3), die eingegebene Klänge in ein Klangsignal umsetzt; undeinem Echounterdrücker (1), der Echos unterdrückt, die aus dem Klang stammen, den die Klangausgabevorrichtung (2) ausgibt, und zwar in dem in die Klangeingabevorrichtung (3) eingegebenen Klang,wobei die Klangausgabevorrichtung (2) umfasst:einen Durchgangsabschnitt (22), miteinem ersten Konvertierungsabschnitt (220), der jedes Klangsignal aus einer Mehrzahl von Klangsignalen in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Frequenzachse konvertiert;einem Bandpassfilterabschnitt (221), der den Durchgang einer Komponente in einem jeweiligen unterschiedlichen Frequenzband für jedes Klangsignal aus der Mehrzahl von in Komponenten auf einer Frequenzachse konvertierten Klangsignalen erlaubt; undeinem zweiten Konvertierungsabschnitt (222), der jedes Klangsignal aus der Mehrzahl Klangsignalen, die jeweils den Bandpassfilterabschnitt (221) passiert haben, in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Zeitachse konvertiert; undeine Mehrzahl von Klangausgabeabschnitten (20), von denen jeder einen Klang gestützt auf jeweils eines der Mehrzahl von Klangsignalen ausgibt, die den Durchgangsabschnitt (22) passiert haben,und wobei der Echounterdrücker (1) umfasst:einen Summierer (120) zum Aufsummieren der Mehrzahl von Klangsignalen, die den Durchgangsabschnitt (22) passiert haben, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird;eine Eingabevorrichtung (11), in die ein Klangsignal von der Klangeingabevorrichtung (3) als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird; undeinen Korrekturabschnitt (121), der das Beobachtungsklangsignal korrigiert, damit Echos unterdrückt werden, die in dem Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar gestützt auf das Beobachtungsklangsignal und das Referenzklangsignal,wobei die Mehrzahl von Klangsignalen, die den Durchgangsabschnitt (22) passieren, ein erstes Klangsignal, ein zweites Klangsignal und ein verarbeitetes Klangsignal umfasst,wobei das verarbeitete Klangsignal durch Verarbeiten zumindest eines des ersten Klangsignals oder des zweiten Klangsignals mit einem gegebenen Verarbeitungsverfahren erhalten wird undein Bündelungssignal, das die Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals ist,ein verzögertes erstes Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, undein verzögertes zweites Klangsignal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, enthält; undwobei der Bandpassfilterabschnitt (221) für die jeweiligen Klangsignale eingestellte Filterkoeffizienten aufweist, welcheeinen ersten Filterkoeffizienten, der für das erste Klangsignal eingestellt ist; einen zweiten Filterkoeffizienten, der für das zweite Klangsignal eingestellt ist; undeinen Verarbeitungsfilterkoeffizienten, der für das verarbeitete Klangsignal eingestellt ist, abhängig von einem Verarbeitungsverfahren basierend auf zumindest einem des ersten Filterkoeffizienten und des zweiten Filterkoeffizienten, umfassen,und wobei der Verarbeitungsfilterkoeffizienteinen für das Bündelungssignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals,einen für das verzögerte erste Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem ersten Filterkoeffizienten, undeinen für das verzögerte zweite Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem zweiten Filterkoeffizienten, enthält.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft ein Echounterdrückungssystem, das eine Klangausgabevorrichtung enthält, die Klänge abhängig von einem Klangsignal ausgibt, eine Klangeingabevorrichtung, in die Klänge eingegeben werden, und einen Echounterdrücker, der Echos unterdrückt, die von den Klängen stammen, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und zwar in den Klängen, die in die Klangeingabevorrichtung eingegeben werden. Die Erfindung betrifft auch .ein Echounterdrückungsverfahren, das in dem Echounterdrückungssystem angewendet wird, ein Aufzeichnungsmedium, das ein Echounterdrückungsprogramm speichert, das den Echounterdrücker verwirklicht, der in dem Echounterdrückungssystem verwendet wird, einen Echounterdrücker und eine Klangausgabevorrichtung, die in dem Echounterdrückungssystem verwendet werden, und ein Audiosystem, ein Navigationssystem und ein mobiles Objekt, in denen das Echounterdrückungssystem eingesetzt wird.
STAND DER TECHNIK
Für die Spracherkennung in einem herkömmlichen Autonavigationssystem drückt ein Sprecher beispielsweise auf einen Sprechknopf, bevor er mit dem Sprechen beginnt. Der Knopf bringt das Autonavigationssystem zum Verstummen und verhindert, dass von einem Lautsprecher des Autonavigationssystems ausgegebene Klänge als Echo zu einem Mikrofon übertragen werden, das die Ursache für eine fehlerhafte Spracherkennung sein kann. Die Benutzer wünschen jedoch, mit der Spracherkennung arbeiten zu können, ohne die ausgegebenen Klänge zum Verstummen zu bringen. Zum Erfüllen einer solchen Anforderung ist ein Echounterdrückungsverfahren erforderlich, das die Klänge unterdrückt, die von einem Lautsprecher zu einem Mikrofon übertragen werden. Da für Audiodarbietungen in einem Fahrzeug mehrere Lautsprecher verwendet werden, d. h. ein KFZ-Audiosystem, ist, um mehrere Kanäle zu behandeln, ein Echounterdrückungsverfahren erforderlich, das auf Echos anspricht, die von einem Mehrkanal-KFZ-Audiosystem zu einem Mikrofon übertragen werden, das für die Spracherkennung oder einen ähnlichen Vorgang verwendet wird.
Es wird ein Echounterdrücker vorgeschlagen, in dem ein Echounterdrückungsverfahren, das für ein einkanaliges Audiosystem ausgelegt ist, auf ein mehrkanaliges Audiosystem angewendet wird. 1 zeigt eine Skizze des Aufbaus des ersten herkömmlichen Echounterdrückers. In 1 ist der Echounterdrücker mit 1000 bezeichnet. Der Echounterdrücker 1000 gibt Klangsignale einer Anzahl Kanäle aus, die von einer mehrkanaligen Audiovorrichtung 2000 an mehrere Lautsprecher 2001, 2001, ... ausgegeben werden, wobei jeder Lautsprecher 2001, 2001, ... Klänge ausgibt, die von jedem Klangsignal abhängen. Der Echounterdrücker 1000 entfernt nun ein Echo, das von den ausgegebenen Klängen einer Anzahl Kanäle abhängt, aus dem am Mikrofon 2002 empfangenen Tönen. Das Echo wird entfernt, indem die Echos unterdrückt werden, die jedem Referenzklangsignal x1(t), ..., xn(t) zugeordnet sind, und zwar abhängig von den Ausgabeklängen einer Anzahl Kanäle (n) in einem Beobachtungsklangsignal y(t), das auf dem empfangenen Tönen beruht, und in einer Anzahl Unterdrückungsmechanismen (Echoauslöscher), die den Referenzklangsignalen x1(t), ..., xn(t) der jeweiligen Kanäle zugeordnet sind.
Es wird auch eine vom Vorschlag in 1 abweichende Form des Echounterdrückers vorgeschlagen, in dem das Echounterdrückungsverfahren, das für ein einkanaliges Audiosystem ausgelegt ist, auf ein mehrkanaliges Audiosystem angewendet wird. 2 zeigt eine Skizze des Aufbaus des zweiten herkömmlichen Echounterdrückers. Der zweite Echounterdrücker 1000 erzeugt ein aufsummiertes Referenzklangsignal x(t) in einem Summiermechanismus 1002, der die Referenzklangsignale x1(t), ..., xn(t) aufsummiert, die aus den Klängen mehrerer Kanäle stammen, und er unterdrückt in einem Unterdrückungsmechanismus 1001 Echos in dem Beobachtungsklangsignal y(t) abhängig von dem aufsummierten Referenzklangsignal x(t).
3 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das die funktionale Anordnung des Unterdrückungsmechanismus 1001 erläutert, der in dem herkömmlichen Echounterdrücker enthalten ist. Der Unterdrückungsmechanismus 1001 enthält: einen Detektionsteil 10010, der einen Mehrfach-Sprechstatus erkennt, in dem ein Sprecher spricht, oder einen Einfach-Sprechstatus, in dem kein Sprecher spricht; einen Filterkoeffizienten-Aktualisierungsteil 10011, der einen Filterkoeffizienten aktualisiert, der für die Echoschätzung durch eine adaptive Verarbeitung erforderlich ist, in der ein Lernerkennungsverfahren verwendet wird; einen Abschnitt 10012 mit einem linearen FIR-Filter, das ein Echosignal x'(t) aus dem Referenzklangsignal x(t) schätzt, und zwar durch eine Produkt-Summen-Operation in der Größenordnung von einigen hundert mit Hilfe eines Filterkoeffizienten; und einen Subtrahierabschnitt 10013, der ein Unterdrückungsergebnis r(t) ausgibt, das man durch das Unterdrücken von Echos erhält, indem man das Echosignal x'(t) vom Beobachtungsklangsignal y(t) subtrahiert. Der Detektionsteil 10010 erkennt den Einfach-Sprechstatus oder den Mehrfach-Sprechstatus abhängig von einer Intensitätsänderung des Unterdrückungsergebnisses r(t) und beendet das Aktualisieren des Filterkoeffizienten durch den Filterkoeffizienten-Aktualisierungsteil 10011 im Mehrfach-Sprechstatus. Der Filterkoeffizienten-Aktualisierungsteil 10011 berechnet einen Filterkoeffizienten aus dem Unterdrückungsergebnis r(t).
Der in 1 dargestellte Echounterdrücker 1000 enthält einen in 3 erläuterten Unterdrückungsmechanismus 1001 für jedes Referenzklangsignal x1(t), ..., xn(t). Ein derartiges Echounterdrückungsverfahren ist beispielsweise in der JP 2002-237 769 A offenbart.
Die US 2006 / 0 182 268 A1 zeigt ein Audiosystem mit einer Echounterdrückung für ein Stereosystem.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
BESCHREIBUNG DES PROBLEMS, DAS DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN HAT
Das Verfahren wie in 1 dargestellt erfordert für jeden Kanal einen Unterdrückungsmechanismus und erzeugt damit die Schwierigkeiten, dass die Kosten und die Größe einer Vorrichtung zunehmen. Das Größenproblem ist ein ernstliches Problem insbesondere dann, wenn die Vorrichtung in einem Autonavigationssystem verwendet wird, für das der Einbauraum stark beschränkt ist.
Werden Referenzklangsignale aufaddiert, damit man ein summiertes Referenzklangsignal eines monophonen Kanals erhält, tritt zudem die Schwierigkeit auf, dass nicht unterdrückte Restechos größer werden. Dies hat seinen Grund darin, dass der wiedergegebene Klang und die Intensität eines jeden Lautsprechers beim Ausgeben von Klängen, beispielsweise von Musik, durch die mehrkanalige Audiovorrichtung 2000 unabhängig schwanken. Dadurch verschlechtert sich die Schätzgenauigkeit, weil Echos von mehreren Wegen durch eine adaptive Verarbeitung erlernt werden.
Die Erfindung wurde im Hinblick auf die obigen Umstände ersonnen. Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Echounterdrückungssystem bereitzustellen, mit dem man wachsende Kosten und eine zunehmende Größe der Vorrichtung vermeiden kann, da man Echos, die zu mehreren Kanälen gehören, mit einem Unterdrückungsmechanismus unterdrücken kann, indem man den Durchgang von Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern für Mehrkanal-Klangsignale erlaubt, und indem man Echos unterdrückt, die in einem Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar abhängig von einem Referenzklangsignal, das man durch Aufaddieren einer Anzahl Klangsignale von Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern erhält, und von dem Beobachtungsklangsignal, das man durch Konvertieren des Eingabeklangs erhält. Man ist damit in der Lage, die Schätzgenauigkeit von Echos zu verbessern und Restechos zu unterdrücken, da nur das Echo von einem Pfad abhängig von einem Klangsignal eines Kanals in einer beliebigen Frequenz des Beobachtungsklangsignals enthalten ist. Die Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin darin, bereitzustellen: ein Echounterdrückungsverfahren, das mit dem Echounterdrückungssystem verwendet wird; ein Aufzeichnungsmedium, das ein Echounterdrückungsprogramm speichert, das einen Echounterdrücker verwirklicht, der in dem Echounterdrückungssystem verwendet wird; einen Echounterdrücker und eine Klangausgabevorrichtung, die in dem Echounterdrückungssystem verwendet werden; ein Audiosystem; ein Navigationssystem und ein mobiles Objekt, in denen das Echounterdrückungssystem verwendet wird.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Echounterdrückungssystem mit den Merkmalen von Anspruch 1, ein Echounterdrückungsverfahren mit den Merkmalen von Anspruch 7 und eine Klangausgabevorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Ein Echounterdrückungssystem gemäß dem ersten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass das Echounterdrückungssystem enthält: eine Klangausgabevorrichtung, die Klänge gestützt auf ein Klangsignal ausgibt, eine Klangeingabevorrichtung, die eingegebene Klänge in ein Klangsignal umsetzt, und einen Echounterdrücker, der Echos unterdrückt, die aus dem Klang stammen, den die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und zwar in dem in die Klangeingabevorrichtung eingegebenen Klang, wobei die Klangausgabevorrichtung enthält:

einen Durchgangsabschnitt, der den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale erlaubt; und
eine Anzahl Klangausgabeabschnitte, von denen jeder Klänge gestützt auf jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale ausgibt, die den Durchgangsabschnitt passiert haben,
wobei das Echounterdrückungssystem einen Summierer zum Aufsummieren der Anzahl Klangsignale enthält, die den Durchgangsabschnitt passiert haben, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird; und
der Echounterdrücker enthält: eine Eingabevorrichtung, in die ein Klangsignal von der Klangeingabevorrichtung als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird; und
einen Korrekturabschnitt, der das Beobachtungsklangsignal korrigiert, damit Echos unterdrückt werden, die in dem Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar gestützt auf das Beobachtungsklangsignal und das Referenzklangsignal.

Das Echounterdrückungssystem gemäß dem zweiten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im Echounterdrückungssystem des ersten Aspekts der Ausführungsform der Durchgangsabschnitt umfasst:

einen ersten Konvertierungsabschnitt, der jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale in Komponenten auf einer Frequenzachse umsetzt;
einen Bandpassfilterabschnitt, der den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal aus der Anzahl Klangsignale erlaubt, die in Komponenten auf einer Frequenzachse konvertiert sind; und
einen zweiten Konvertierungsabschnitt, der jedes Signal aus der Anzahl Klangsignale, die in Komponenten auf einer Frequenzachse konvertiert sind, und zwar nach dem Durchgang einer Komponente eines jeden Frequenzbands, in ein Klangsignal auf einer Zeitachse konvertiert.

Das Echounterdrückungssystem gemäß dem dritten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im Echounterdrückungssystem des zweiten Aspekts der Ausführungsform

jedes Signal aus der Anzahl Klangsignale, dem der Durchgangsabschnitt den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband erlaubt, ein verarbeitetes Klangsignal ist, das durch Verarbeiten eines ersten Klangsignals, eines zweiten Klangsignals oder mindestens entweder des ersten Klangsignals oder des zweiten Klangsignals mit einem gegebenen Verarbeitungsverfahren erhalten wird,
der Bandpassfilterabschnitt einen Filterkoeffizienten jeweils für Klangsignale enthält, umfassend:
- einen ersten Filterkoeffizienten, der für das erste Klangsignal eingestellt ist;
- einen zweiten Filterkoeffizienten, für das zweite Klangsignal eingestellt ist; und
- einen Verarbeitungsfilterkoeffizienten, der für das verarbeitete Klangsignal eingestellt ist, und zwar ausgehend von mindestens entweder dem ersten Filterkoeffizienten oder dem zweiten Filterkoeffizienten abhängig von einem Verarbeitungsverfahren.

Das Echounterdrückungssystem gemäß dem vierten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im Echounterdrückungssystem des dritten Aspekts der Ausführungsform
das verarbeitete Klangsignal enthält:

ein Bündelungssignal, das die Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals ist;
ein verzögertes erstes Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält; und
ein verzögertes zweites Klangsignal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält; und
für den Verarbeitungsfilterkoeffizienten ein Filterkoeffizient, der auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beruht, für das Bündelungssignal eingestellt wird, ein Filterkoeffizient, der auf dem ersten Filterkoeffizienten beruht, der für das verzögerte erste Klangsignal eingestellt wird, und ein Filterkoeffizient, der auf dem zweiten Filterkoeffizienten beruht, der für das verzögerte zweite Klangsignal eingestellt wird.

Das Echounterdrückungssystem gemäß dem fünften Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Echounterdrückungssysteme des ersten bis vierten Aspekts der Ausführungsform der Durchgangsabschnitt den Durchgang einer Komponente eines jeden Frequenzbands unterteilt in Frequenzbänder mit einer Frequenzbreite erlaubt.
Das Echounterdrückungssystem gemäß dem sechsten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Echounterdrückungssysteme des ersten bis vierten Aspekts der Ausführungsform der Durchgangsabschnitt den Durchgang einer Komponente eines jeden Frequenzbands erlaubt, bei dem der logarithmische Wert eines Frequenzbands mit einer logarithmischen Frequenzbreite unterteilt ist.
Das Echounterdrückungssystem gemäß dem siebten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Echounterdrückungssysteme des ersten bis sechsten Aspekts der Ausführungsform
die Klangausgabevorrichtung den Durchgang einer Komponente eines Frequenzbands nicht erlaubt, die einem vorbestimmten Entfernungsband entspricht, und zwar für jedes beliebige Klangsignal; und
dass der Korrekturabschnitt enthält:

einen Korrekturfilterabschnitt, der eine Korrekturgröße ableitet, die für die Korrektur des Beobachtungsklangsignals erforderlich ist, und zwar durch Filtern des Referenzklangsignals mit einem Filterkoeffizienten, der für jede Frequenz eingestellt wird;
einen Koeffizientenaktualisierungsabschnitt, der die Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten des Korrekturfilters vornimmt, und zwar anhand des korrigierten Beobachtungsklangsignals; und
einen Aktualisierungsfeststellabschnitt, der feststellt, ob eine Aktualisierung durch den Koeffizientenaktualisierungsabschnitt möglich ist, und zwar anhand einer Komponente des Entfernungsbands für das Beobachtungsklangsignal.

Das Echounterdrückungssystem gemäß dem achten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Echounterdrückungssysteme des ersten bis siebten Aspekts der Ausführungsformen
die Klangausgabevorrichtung zudem einen Vergleichsabschnitt enthält, der die Amplituden einer Anzahl Klangsignale miteinander vergleicht, und zwar mit einem gegebenen Verfahren für jedes Frequenzband, damit festgestellt wird, ob ein Wert, der ein Vergleichsergebnis anzeigt, das man durch Vergleichen der Amplitude eines Klangsignals, das die größte Amplitude hat, mit den Amplituden aller anderen Klangsignale erhält, gleich einem gegebenen Wert ist oder größer ist als ein gegebener Wert; und
dadurch, dass der Durchgangsabschnitt den Durchgang nur desjenigen Klangsignals für ein Frequenzband erlaubt, von dem der Vergleichsabschnitt feststellt, dass es einen Wert hat, der gleich einem gegebenen Wert oder größer als ein gegebener Wert ist.
Das Echounterdrückungssystem gemäß dem neunten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Echounterdrückungssysteme des ersten bis siebten Aspekts der Ausführungsform
die Klangausgabevorrichtung zudem einen Vergleichsabschnitt enthält, der die Amplituden einer Anzahl Klangsignale miteinander vergleicht, und zwar mit einem gegebenen Verfahren für jedes Frequenzband, damit festgestellt wird, ob ein Wert, der ein Vergleichsergebnis anzeigt, das man durch Vergleichen der Amplitude eines Klangsignals, das die größte Amplitude hat, mit den Amplituden aller anderen Klangsignale erhält, gleich einem gegebenen Wert ist oder größer ist als ein gegebener Wert; und
dadurch, dass der Durchgangsabschnitt den Durchgang aller Klangsignale durch ein Frequenzband erlaubt, von dem der Vergleichsabschnitt feststellt, dass sie einen Wert haben, der gleich einem gegebenen Wert oder größer als ein gegebener Wert ist.
Das Echounterdrückungssystem gemäß dem zehnten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in einem der Echounterdrückungssysteme des ersten bis neunten Aspekts der Ausführungsform der Durchgangsabschnitt eine Komponente des Frequenzbands für jedes durchlaufende Klangsignal zeitabhängig verändert.
Ein Echounterdrückungsverfahren gemäß dem elften Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Echounterdrückungsverfahren eine Klangausgabevorrichtung verwendet wird, die Klänge ausgibt, die abhängen von einem Klangsignal, eine Klangeingabevorrichtung, in die Klänge eingegeben werden, und ein Echounterdrücker zum Unterdrücken von Echos, die von den Klängen stammen, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und zwar in den Klängen, die in die Klangeingabevorrichtung eingegeben werden,
und die Klangausgabevorrichtung vornimmt:

eine Durchgangsprozedur, die den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal einer Anzahl Klangsignale erlaubt, und
eine Klangausgabeprozedur, die Klänge abhängig von jedem Signal einer Anzahl Klangsignale ausgibt, für das Komponenten von unterschiedlichen Frequenzbändern durchgegangen sind;
die Klangeingabevorrichtung eine Klangeingabeprozedur vornimmt, die die eingegebenen Klänge in ein Klangsignal umwandelt; und
der Echounterdrücker vornimmt:
- eine Summierprozedur, die eine Anzahl Klangsignale aufsummiert, für die Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern durchgegangen sind, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird;
- eine Eingabeprozedur zum Eingeben eines Klangsignals aus der Klangeingabevorrichtung als Beobachtungsklangsignal; und
- eine Korrekturprozedur zum Korrigieren des Beobachtungsklangsignals, damit Echos unterdrückt werden, die in dem Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar ausgehend von dem Beobachtungsklangsignal und dem Referenzklangsignal.

Ein Aufzeichnungsmedium, das ein Echounterdrückungsprogramm gemäß dem zwölften Aspekt der Ausführungsform speichert, ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Echounterdrückungsprogramm, das einen Echounterdrücker eine Prozedur ausführen lässt, die mit einer Klangausgabevorrichtung zusammenarbeitet, die Klänge ausgibt, die auf einem Klangsignal beruhen, und mit einer Klangeingabevorrichtung, die ein Klangsignal aus einem eingegebenen Klang erzeugt, damit Echos unterdrückt werden, die aus dem Klang stammen, den die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und zwar in den Klängen, die in die Klangeingabevorrichtung eingegeben werden, das Echounterdrückungsprogramm bewirkt, dass der Echounterdrücker eine Korrekturprozedur zum Korrigieren eines Beobachtungsklangsignals ausführt, damit im Beobachtungsklangsignal enthaltene Echos unterdrückt werden, und zwar gestützt auf ein Referenzklangsignal, das erzeugt wird durch Summieren einer Anzahl Klangsignale, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und für die Komponenten in verschiedenen Frequenzbändern durchgelassen werden, und auf das Beobachtungsklangsignal, das ein Klangsignal ist, das die Klangeingabevorrichtung erzeugt.
Ein Echounterdrücker gemäß dem dreizehnten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Echounterdrücker, der mit einer Klangausgabevorrichtung zusammenarbeitet, die Klänge ausgibt, die auf einem Klangsignal beruhen, und mit einer Klangeingabevorrichtung, die ein Klangsignal aus einem eingegebenen Klang erzeugt, damit Echos unterdrückt werden, die aus dem Klang stammen, den die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und zwar im Klang, der in die Klangeingabevorrichtung eingegeben wird, der Echounterdrücker enthält:

einen Summierer, der eine Anzahl Klangsignale aufsummiert, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und für die Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern durchgelassen wurden, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird;
einen Eingabeabschnitt, in den ein Klangsignal von der Klangeingabevorrichtung als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird; und
einen Korrekturabschnitt, der das Beobachtungsklangsignal korrigiert, damit Echos unterdrückt werden, die im Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar abhängig vom Beobachtungsklangsignal und vom Referenzklangsignal.

Eine Klangausgabevorrichtung gemäß dem vierzehnten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in der Klangausgabevorrichtung, die eine Anzahl Klangausgabeabschnitte enthält, die Klänge ausgeben, die auf einer Anzahl Klangsignale beruhen, und die mit einer Klangeingabevorrichtung zusammenarbeitet, die ein Klangsignal erzeugt, das auf einem eingegebenen Klang beruht, und einen Echounterdrücker, der Echos unterdrückt, die aus dem Klang stammen, den der Klangausgabeabschnitt ausgibt, und zwar im Klang, der in die Klangeingabevorrichtung eingegeben wird,
die Klangausgabevorrichtung einen Durchgangsabschnitt enthält, der den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal einer Anzahl Klangsignale erlaubt: und
die Anzahl Klangausgabeabschnitte Klänge ausgeben, die auf einer Anzahl Klangsignale beruhen, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben.
Ein Audiosystem gemäß dem fünfzehnten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Audiosystem, das enthält: eine Klangausgabevorrichtung, die Klänge abhängig von einem Klangsignal ausgibt, eine Klangeingabevorrichtung, die eingegebene Klänge in ein Klangsignal konvertiert, einen Echounterdrücker, der Echos unterdrückt, die aus den Klängen stammen, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und eine Steuervorrichtung, die einen Steuerabschnitt aufweist, der mindestens entweder die Klangausgabevorrichtung, die Klangeingabevorrichtung oder den Echounterdrücker steuert,
die Klangausgabevorrichtung enthält:

einen Durchgangsabschnitt, der den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale erlaubt; und
eine Anzahl Klangausgabeabschnitte, von denen jeder Klänge ausgibt, die jeweils auf einer Anzahl Klangsignale beruhen, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben;
das Audiosystem einen Summierer enthält, der eine Anzahl Klangsignale summiert, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird;
der Echounterdrücker enthält:
- einen Eingabeabschnitt, in den ein Klangsignal von der Klangeingabevorrichtung als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird;
- einen Korrekturabschnitt zum Korrigieren des Beobachtungsklangsignals, damit Echos unterdrückt werden, die im Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar gestützt auf das Beobachtungsklangsignal und das Referenzklangsignal; und
- einen Ausgabeabschnitt, der das vom Korrekturabschnitt korrigierte Beobachtungsklangsignal an die Steuervorrichtung ausgibt;
- die Steuervorrichtung enthält:
  - einen Eingabeabschnitt, in den das ausgegebene Beobachtungsklangsignal nach der Korrektur eingegeben wird; und
  - einen Erkennungsabschnitt, der eine Spracherkennungsprozedur gestützt auf das korrigierte Beobachtungsklangsignal ausführt, das von dem Eingabeabschnitt eingegeben wird; und
  - der Steuerabschnitt die Kontrolle abhängig von einem Erkennungsergebnis vornimmt, das der Erkennungsabschnitt gewinnt.

Ein Navigationssystem gemäß dem sechzehnten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Navigationssystem, das enthält: eine Klangausgabevorrichtung zum Ausgeben von Klängen, die auf einem Klangsignal beruhen, eine Klangeingabevorrichtung, die eingegebene Klänge in ein Klangsignal konvertiert, einen Echounterdrücker, der Echos unterdrückt, die aus den Klängen stammen, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und eine Navigationsvorrichtung, die einen Steuerabschnitt aufweist, der eine Navigationsprozedur vornimmt,
die Klangausgabevorrichtung umfasst:

einen Durchgangsabschnitt, der den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale erlaubt; und
eine Anzahl Klangausgabeabschnitte, von denen jeder Klänge ausgibt, die von jedem Signal aus einer Anzahl Klangsignale abhängen, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben;
das Navigationssystem einen Summierer enthält, der eine Anzahl Klangsignale aufsummiert, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird;
der Echounterdrücker umfasst:
einen Eingabeabschnitt, in den ein Klangsignal aus der Klangeingabevorrichtung als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird;
einen Korrekturabschnitt zum Korrigieren des Beobachtungsklangsignals, damit Echos unterdrückt werden, die im Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar gestützt auf das Beobachtungsklangsignal und das Referenzklangsignal; und
einen Ausgabeabschnitt, der das korrigierte Beobachtungsklangsignal an die Navigationsvorrichtung ausgibt;
die Navigationsvorrichtung enthält:
- einen Eingabeabschnitt, in den das ausgegebene Beobachtungsklangsignal nach der Korrektur eingegeben wird; und
- einen Erkennungsabschnitt, der eine Spracherkennungsprozedur gestützt auf das korrigierte Beobachtungsklangsignal ausführt, das von dem Eingabeabschnitt eingegeben wird; und
- der Steuerabschnitt eine Navigationsprozedur gestützt auf das Erkennungsergebnis vornimmt, das der Erkennungsabschnitt gewinnt.

Ein mobiles Objekt gemäß dem siebzehnten Aspekt der Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem mobilen Objekt, das enthält: eine Klangausgabevorrichtung zum Ausgeben von Klängen, die auf einem Klangsignal beruhen, eine Klangeingabevorrichtung, die eingegebene Klänge in ein Klangsignal konvertiert, einen Echounterdrücker, der Echos unterdrückt, die aus den Klängen stammen, die die Klangausgabevorrichtung ausgibt, und zwar in den Klängen, die in die Klangeingabevorrichtung eingegeben werden, und eine Navigationsvorrichtung, die einen Steuerabschnitt aufweist, der eine Navigationsprozedur vornimmt,
die Klangausgabevorrichtung umfasst:

einen Durchgangsabschnitt, der den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband für jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale erlaubt; und
eine Anzahl Klangausgabeabschnitte, von denen jeder Klänge ausgibt, die von jedem Signal aus einer Anzahl Klangsignale abhängen, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben;
das mobile Objekt einen Summierer enthält, der eine Anzahl Klangsignale aufsummiert, die den Durchgangsabschnitt durchlaufen haben, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird;
der Echounterdrücker umfasst:
- einen Eingabeabschnitt, in den ein Klangsignal aus der Klangeingabevorrichtung als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird;
- einen Korrekturabschnitt zum Korrigieren des Beobachtungsklangsignals, damit Echos unterdrückt werden, die im Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar gestützt auf das Beobachtungsklangsignal und das Referenzklangsignal; und
- einen Ausgabeabschnitt, der das korrigierte Beobachtungsklangsignal an die Navigationsvorrichtung ausgibt;
- die Navigationsvorrichtung enthält:
  - einen Eingabeabschnitt, in den das ausgegebene Beobachtungsklangsignal nach der Korrektur eingegeben wird; und
  - einen Erkennungsabschnitt, der eine Spracherkennungsprozedur gestützt auf das korrigierte Beobachtungsklangsignal ausführt, das von dem Eingabeabschnitt eingegeben wird; und
- der Steuerabschnitt eine Navigationsprozedur gestützt auf das Erkennungsergebnis vornimmt, das der Erkennungsabschnitt gewinnt.

In den Echounterdrückungssystemen gemäß dem ersten, zweiten, fünften und sechsten Aspekt der Ausführungsform, dem Echounterdrückungsverfahren gemäß dem elften Aspekt der Ausführungsform, dem Aufzeichnungsmedium, das das Echounterdrückungsprogramm gemäß dem zwölften Aspekt der Ausführungsform speichert, dem Echounterdrücker gemäß dem dreizehnten Aspekt der Ausführungsform, der Klangausgabevorrichtung gemäß dem vierzehnten Aspekt der Ausführungsform, dem Audiosystem gemäß dem fünfzehnten Aspekt der Ausführungsform, dem Navigationssystem gemäß dem sechzehnten Aspekt der Ausführungsform und dem mobilen Objekt gemäß dem siebzehnten Aspekt der Ausführungsform unterscheidet sich ein Klangsignal für jede Frequenz, und nur das Echo von einem Pfad, das vom Klangsignal stammt, wird für eine willkürliche Frequenz des Beobachtungsklangsignals aufgenommen. Dadurch nimmt die Schätzgenauigkeit für Echos zu, und es wird möglich, Restechos zu unterdrücken. Zudem benötigt man keinen Korrekturabschnitt zum Unterdrücken von Echos für jedes Signal einer Anzahl Klangsignale, da ein Korrekturabschnitt dazu ausreicht, Echos von mehreren Klangsignalen zu unterdrücken. Dadurch lassen sich zunehmende Kosten und Abmessungen der Geräte verhindern, die mit dem Einbau zusätzlicher Korrekturabschnitte verbunden sind.
Wird in dem Echounterdrückungssystem gemäß dem dritten und vierten Aspekt der Ausführungsformen ein Pseudo-5-Kanal-Stereo mit Hilfe eines bearbeiteten Klangsignals realisiert, beispielsweise einem Bündelungssignal, das auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beruht, einem verzögerten ersten Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, und einem verzögerten zweiten Signal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals erhält, die das bearbeitete Klangsignal bilden, so werden der erste Filterkoeffizient, der für das erste Klangsignal verwendet wird, und der zweite Filterkoeffizient, der für das zweite Klangsignal verwendet wird, für die Zuweisung von Frequenzbändern kopiert. Dies erlaubt es, drei oder mehr Arten von Klangsignalen mit zwei Filtertypen zu bearbeiten, und es wird möglich, die Ressourcen der Klangausgabevorrichtung wirksam auszunutzen.
Im Echounterdrückungssystem gemäß dem siebten Aspekt der Ausführungsform wird beispielsweise ein Frequenzband, das der Stimme einer Person zugeordnet ist, als Entfernungsband festgelegt. Ob man sich im Zweifach-Sprechmodus, in dem ein Sprecher spricht, oder im Einfach-Sprechmodus befindet, in dem kein Sprecher spricht, wird abhängig von einer Komponente des Entfernungsbands für das Beobachtungsklangsignal erfasst. Wird beispielsweise der Zweifach-Sprechmodus erkannt, so wird das Aktualisieren eines Filterkoeffizienten abgebrochen. Dadurch verbessert sich die Erkennungsgenauigkeit für den Bereich, der die Stimme enthält und damit die Genauigkeit des Spracherkennungsverfahrens.
Ist in dem Echounterdrückungssystem gemäß dem achten und neunten Aspekt der Ausführungsformen die Amplitude eines Klangsignals gemäß einer vorgegebenen Bedingung größer als die Amplitude aller anderen Klangsignale, so wird verhindert, dass das eine Klangsignal in dem Durchgangsabschnitt zurückgehalten wird. Dies erlaubt es, Klänge ohne unangenehme Empfindungen auf mehreren Kanälen auszugeben.
In dem Echounterdrückungssystem gemäß dem zehnten Aspekt der Ausführungsform wird ein bestimmtes Klangsignal in einem gewissen Frequenzband auch dann nicht blockiert, wenn eine Abweichung in den Ausgabesignalen vorhanden ist. Dies erlaubt es, Klänge ohne unangenehme Empfindungen auf mehreren Kanälen auszugeben.
AUSWIRKUNG DER AUSFÜHRUNGSFORM
In dieser Ausführungsform wird die im Weiteren beschriebene Vorgehensweise offenbart. Eine Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband wird für jedes Signal aus einer Anzahl Klangsignale durchgelassen, beispielsweise bei einem mehrkanaligen Audiogerät. Klänge, die von jedem Signal aus der Anzahl Klangsignale abhängen, für die eine Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband durchgelassen wurde, werden von jedem Klangausgabeabschnitt einer Anzahl Klangausgabeabschnitte ausgegeben, beispielsweise Lautsprechern. Die Klangeingabevorrichtung besitzt einen Klangeingabeabschnitt, beispielsweise ein Mikrofon, das den eingegebenen Klang in ein Klangsignal umsetzt. Der Echounterdrücker korrigiert nun ein Beobachtungsklangsignal derart, dass im Beobachtungsklangsignal enthaltene Echos anhand des Referenzklangsignals korrigiert werden, das man durch Summieren einer Anzahl Klangsignale erhält, die Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern aufweisen, und anhand des Beobachtungsklangsignals, das ein Klangsignal ist, das von der Klangeingabevorrichtung eingegeben wird.
Mit einer derartigen Konfiguration wird in dieser Ausführungsform jeder Frequenz ein unterschiedliches Klangsignal zugewiesen, so dass nur das Echo von einem Pfad, das auf einem Klangsignal beruht, für eine beliebige Frequenz des Beobachtungsklangsignals enthalten ist. Damit wird die Linearität, durch die eine beliebige Frequenz des Ausgabeklangs nur die gleiche Frequenz als Eingabeklang beeinflusst, dazu verwendet, die Schätzgenauigkeit des Echos zu verbessern. Man kann dadurch Restechos unterdrücken und erhält eine vorteilhafte Auswirkung. Zudem ist es in dieser Ausführungsform nicht nötig, jeweils Korrekturabschnitte bereitzustellen, die Echos für jedes Klangsignal aus einer Anzahl Klangsignale unterdrücken, da ein Korrekturabschnitt dazu ausreicht, Echos von mehreren Klangsignalen zu unterdrücken. Dadurch lassen sich zunehmende Kosten und Abmessungen der Geräte verhindern, die mit dem Einbau zusätzlicher Korrekturabschnitte verbunden sind, und man erhält eine vorteilhafte Auswirkung.
Die Ausführungsform offenbart zudem eine Technik zum Zuweisen von Frequenzbändern, in denen, wenn verarbeitete Klangsignale verwendet werden, die man durch das Verarbeiten des ersten Klangsignals, des zweiten Klangsignals und des ersten Klangsignals und/oder des zweiten Klangsignals mit einem gegebenen Verarbeitungsverfahren erhält, beim Verwirklichen eines Pseudo-5-Kanal-Stereo-Verfahrens, in dem verarbeitete Klangsignale verwendet werden, beispielsweise ein Bündelungssignal, das auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals beruht, ein verzögertes erstes Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, und ein verzögertes zweites Signal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals erhält, wobei beispielsweise das erste Klangsignal und das zweite Klangsignal 2-Kanal-Stereosignale sind, so werden der erste Filterkoeffizient, der für das erste Klangsignal verwendet wird, und der zweite Filterkoeffizient, der für das zweite Klangsignal verwendet wird, für die verarbeiteten Klangsignale kopiert, damit eine Zuweisung von Frequenzbändern erfolgt.
Eine derartige Konfiguration erlaubt es in dieser Ausführungsform drei oder mehr Arten von Klangsignalen mit zwei Filtertypen zu verarbeiten. Dadurch kann man Ressourcen der Klangausgabevorrichtung wirksam einsetzen und einen nützlichen Effekt erzielen.
Diese Ausführungsform offenbart zudem die im Weiteren beschriebene Vorgehensweise. In der Klangausgabevorrichtung wird beispielsweise ein Frequenzband, das der Stimme einer Person zugeordnet ist, als Entfernungsband voreingestellt. Die Vorrichtung ist so konfiguriert, dass sie den Durchgang einer Komponente eines Frequenzbands verbietet, der dem Entfernungsband entspricht, und zwar für jegliche Klangsignale. Der Echounterdrücker stellt daraufhin fest, ob es sich um den Zweifach-Sprechmodus, in dem eine Person spricht, oder um den Einfach-Sprechmodus handelt, in dem es keine sprechende Person gibt, und zwar anhand einer Komponente des Entfernungsbands für das Beobachtungsklangsignal. Wird festgestellt, dass der Einfach-Sprechmodus vorliegt, so nimmt der Echounterdrücker eine Filterung mit einem Filterkoeffizienten vor, der für jede Frequenz eingestellt wird, damit eine Berechnung und Aktualisierung eines Filterkoeffizienten des Korrekturfilterabschnitts erfolgt, die die Korrekturgröße liefert, die für die Korrektur des Beobachtungsklangsignals erforderlich ist. Wird festgestellt, dass der Zweifach-Sprechmodus vorliegt, so wird das Aktualisieren des Filterkoeffizienten abgebrochen.
Eine derartige Konfiguration kann in dieser Ausführungsform die Erkennungsgenauigkeit in einem Bereich verbessern, in dem die Stimme liegt, und damit die Spracherkennungsgenauigkeit, wodurch man eine vorteilhafte Auswirkung erhält.
In dieser Ausführungsform ist zudem eine Vorgehensweise offenbart, bei der die Amplituden von mehreren Klangsignalen mit einem gegebenen Verfahren miteinander verglichen werden. Alle Klangsignale oder nur ein Klangsignal mit der größten Amplitude können ein Frequenzband durchlaufen, falls man feststellt, dass ein Wert, der das Vergleichsergebnis anzeigt, das man durch den Vergleich der Amplitude eines Klangsignals mit dem größten Amplitudenwert mit den Amplituden aller anderen Klangsignale erhält, gleich einem gegebenen Wert ist oder größer als dieser Wert.
Ist bei einer derartigen Konfiguration in dieser Ausführungsform die Amplitude eines Klangsignals verglichen mit den Amplituden der anderen Klangsignale gleich einem gegebenen Wert oder größer als dieser, beispielsweise bei einem Solospiel in einem Orchester, so wird verhindert, dass ein Klangsignal in dem Durchgangsabschnitt blockiert wird. Dadurch kann man Klänge ohne unbehagliche Empfindungen ausgeben und einen vorteilhaften Effekt erzielen.
In dieser Ausführungsform ist zudem eine Vorgehensweise offenbart, bei der eine Komponente eines Frequenzbands abhängig von der Zeit verändert wird, und zwar für jedes Klangsignal, das durchgelassen wird.
Mit einer derartigen Konfiguration in dieser Ausführungsform bleibt ein gewisses Klangsignal in einem gewissen Frequenzband auch dann nicht gesperrt, wenn eine Abweichung in den Ausgaben der Klangsignale vorliegt. Dadurch kann man Klänge ohne unbehagliche Empfindungen auf mehreren Kanälen ausgeben und einen vorteilhaften Effekt erzielen.
Figurenliste
Es zeigt:

1 eine Skizze des Aufbaus eines herkömmlichen ersten Echounterdrückers;
2 eine Skizze des Aufbaus eines herkömmlichen zweiten Echounterdrückers;
3 ein Funktions-Blockdiagramm, das die funktionale Anordnung eines Unterdrückungsmechanismus erläutert, der in dem herkömmlichen Echounterdrücker enthalten ist;
4 ein Blockdiagramm, in dem ein Aufbaubeispiel eines Echounterdrückungssystems der ersten Ausführungsform der Erfindung skizziert ist;
5 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel eines Durchgangsmechanismus für eine Klangausgabevorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
6A - 6C Kurvenverläufe eines Filterkoeffizienten eines Durchgangsfilterabschnitts in einem Durchgangsmechanismus, der in der Klangausgabevorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
7 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel eines Unterdrückungsmechanismus darstellt, der in dem Echounterdrücker der ersten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
8 ein Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel einer Klangverarbeitungsvorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
9 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
10 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangeingabevorgangs darstellt, den die Klangeingabevorrichtung der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
11 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Echounterdrückungsvorgangs darstellt, den der Echounterdrücker der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
12 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorgangs darstellt, den der Echounterdrücker der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
13 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus für die Klangausgabevorrichtung der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
14A - 14E Kurvenverläufe eines Filterkoeffizienten eines Durchgangsfilters des Durchgangsmechanismus, der in der Klangausgabevorrichtung der zweiten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
15 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus für die Klangausgabevorrichtung der dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
16 den Kurvenverlauf eines Filterkoeffizienten eines Entfernungsabschnitts des Durchgangsmechanismus, der in der Klangausgabevorrichtung der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
17 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Unterdrückungsmechanismus darstellt, der in dem Echounterdrücker der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
18 den Kurvenverlauf eines Filterkoeffizienten eines Entfernungs-Bandpassfilterabschnitts des Unterdrückungsmechanismus, der in dem Echounterdrücker der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
19 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung der dritten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
20 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorgangs darstellt, den der Echounterdrücker der dritten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
21 ein Blockdiagramm, in dem ein Aufbaubeispiel des Echounterdrückungssystems der vierten Ausführungsform der Erfindung skizziert ist;
22 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus in der Klangausgabevorrichtung der fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt;
23 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung der fünften Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
24A - 24C Erklärungsskizzen, die das Konzept eines Beispiels für die Prozedur darstellen, die der Durchgangsmechanismus vornimmt, der in der Klangausgabevorrichtung der fünften Ausführungsform der Erfindung enthalten ist;
25 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus in der Klangausgabevorrichtung der sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
26 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung der sechsten Ausführungsform der Erfindung vornimmt;
27 ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus in der Klangausgabevorrichtung der siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt;
28 ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Koeffizientenänderungsvorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung der siebten Ausführungsform der Erfindung ausführt; und
29A - 29F erklärende Skizzen, die ein Beispiel der zeitlichen Veränderung eines Filterkoeffizienten eines jeden Bandpassfilterabschnitts des Durchgangsmechanismus darstellt, der in der Klangausgabevorrichtung der siebten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist.

Bezugszeichenliste

1: Echounterdrücker
10: erster Eingabemechanismus
11: zweiter Eingabemechanismus
12: Unterdrückungsmechanismus
120: Summierer
121: Korrekturabschnitt
1210: Abschnitt mit linearem FIR-Filter
1211: Subtrahierabschnitt
1212: Filterkoeffizienten-Aktualisierungsteil
1213: Erkennungsabschnitt
1214: Entfernungs-Bandpassfilterabschnitt
13: Ausgabemechanismus
2: Klangausgabevorrichtung
20: Klangausgabemechanismus
21: Klangsignal-Erzeugungsmechanismus
22: Durchgangsmechanismus
220: FFT-Abschnitt
221: Bandpassfilterabschnitt
222: IFFT-Abschnitt
223: Entfernungsabschnitt
224: Vergleichsabschnitt
225: Koeffizientenabschnitt
23: Betätigungsmechanismus
24: Umschaltmechanismus
3: Klangeingabevorrichtung
30: Klangeingabemechanismus
4: Klangverarbeitungsvorrichtung
40: Eingabemechanismus
41: Erkennungsmechanismus
42: Steuermechanismus
5: mobiles Objekt
100: Echounterdrückungsprogramm

BESCHREIBUNG DER BESTEN ART, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Die Erfindung wird im Weiteren anhand der Zeichnungen, die die Ausführungsformen erläutern, ausführlich beschrieben.
Erste Ausführungsform
4 zeigt ein Blockdiagramm, in dem ein Aufbaubeispiel eines Echounterdrückungssystems der ersten Ausführungsform der Erfindung skizziert ist. In 4 ist ein Echounterdrücker, der in einem Echounterdrückungssystem, beispielsweise in einem Fahrzeug-Navigationssystem, angewendet wird, mit 1 bezeichnet. Der Echounterdrücker 1 arbeitet zusammen mit: einer Klangausgabevorrichtung 2, beispielsweise einer mehrkanaligen Audiovorrichtung, die eine Anzahl Klangausgabemechanismen 20, 20, ... aufweist, beispielsweise Lautsprecher, die Klänge von mehreren Kanälen ausgeben; einer Klangeingabevorrichtung 3, die einen Klangeingabemechanismus 30 besitzt, in dem ein Mikrofon, beispielsweise ein Kondensatormikrofon, verwendet wird; und einer Klangverarbeitungsvorrichtung 4, beispielsweise einem Spracherkennungssystem. Der Echounterdrücker 1, die Klangausgabevorrichtung 2, die Klangeingabevorrichtung 3 und die Klangverarbeitungsvorrichtung 4 sind an einem mobilen Objekt 5 angebracht, beispielsweise einem Fahrzeug. Das Echounterdrückungssystem der Erfindung ist sicher nicht nur in dem Autonavigationssystem nach 4 verwendbar, sondern auch in verschiedenen Systemen, etwa einem Audiosystem oder einem Fernseh-Konferenzsystem.
Die Klangausgabevorrichtung 2 enthält einen Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21, der Klangdaten von einem Aufzeichnungsmedium liest, beispielsweise einer Musik-CD (Compact Disc) oder einer DVD (Digital Versatile Disc), auf der beispielsweise Klangdaten aufgezeichnet sind. Die Klangausgabevorrichtung erzeugt Mehrkanal-Klangsignale aus den gelesenen Klangdaten und gibt die erzeugte Anzahl Klangsignale als Mehrkanal-Audiovorrichtungssignal aus. Die Klangausgabevorrichtung enthält einen Durchgangsmechanismus 22, der von einem DSP (Digital Signal Processor) gebildet wird, und der den Durchgang einer Komponente für jedes Klangsignal in mehreren Kanälen in einem unterschiedlichen Frequenzband erlaubt. Die Klangsignale der Kanäle, die den Durchgangsmechanismus 22 durchlaufen haben, werden von den Klangausgabemechanismen 20, 20, ... als Mehrkanalklänge ausgegeben. Zudem überträgt die Klangausgabevorrichtung 2 die Mehrkanal-Klangsignale, die den Durchgangsmechanismus 22 durchlaufen haben, an den Echounterdrücker 1. Es sei angemerkt, dass das Klangsignal, das der Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 ausgibt, ein analoges Signal ist, das in einem A/D-Umsetzer (Analog-Digital) (nicht dargestellt) in ein digitales Signal umgesetzt und an den Durchgangsmechanismus 22 ausgegeben wird. Der Durchgangsmechanismus 22 gibt ein digitales Klangsignal aus, das in einem D/A-Umsetzer (Digital-Analog) (nicht dargestellt) in ein analoges Signal umgesetzt und an die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... und den Echounterdrücker 1 ausgegeben wird. Jedem der Klangausgabemechanismen 20, 20, ... ist ein Kanal zugewiesen, und das Klangsignal, das den Durchgangsmechanismus 22 durchlaufen hat, wird auf jedem der Klangausgabemechanismen 20, 20, ... ausgegeben, die dem Kanal zugeordnet sind. Es sei darauf hingewiesen, dass man das Echounterdrückungssystem der Erfindung in geeigneter Weise so auslegen kann, dass die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... die Funktion haben können, Klänge ausgehend von einem digitalen Klangsignal auszugeben, so dass alle Eingabe- und Ausgabeprozeduren zwischen Mechanismen und Vorrichtungen über digitale Signale erfolgen.
Die Klangeingabevorrichtung 3 erzeugt ein analoges Klangsignal ausgehend von den Klängen, die der Klangeingabemechanismus 30 eingibt, verstärkt das erzeugte Klangsignal in einem Verstärker (nicht dargestellt), beispielsweise einem Verstärker mit hohem Verstärkungsfaktor, setzt das verstärkte Klangsignal in ein Digitalsignal um, indem sie beispielsweise mit einer Abtastfrequenz von 8000 Hz oder 12000 Hz mit Hilfe eines A/D-Umsetzers (nicht dargestellt) abtastet, und gibt das in ein Digitalsignal umgesetzte Klangsignal an den Echounterdrücker 1 aus.
Der Echounterdrücker 1 enthält: einen ersten Eingabemechanismus 10, in den Klangsignale einer Anzahl von der Klangausgabevorrichtung 2 ausgegebener Kanäle eingegeben werden; einen zweiten Eingabemechanismus 11, in den ein von der Klangeingabevorrichtung 3 ausgegebenes Klangsignal als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird; einen Unterdrückungsmechanismus 12, beispielsweise einen DSP, der eine Echokomponente unterdrückt, die im Beobachtungsklangsignal enthalten ist; und einen Ausgabemechanismus 13 zum Ausgeben des Beobachtungsklangsignals, in dem die Echokomponente im Unterdrückungsmechanismus 12 unterdrückt wurde, an die Klangverarbeitungsvorrichtung 4.
Der Unterdrückungsmechanismus 12 enthält Firmware, beispielsweise das Echounterdrückungsprogramm 100 und Daten, und er erzeugt durch Ausführen des Echounterdrückungsprogramms 100 der Erfindung, das als Firmware enthalten ist, verschiedene Programmmodule, beispielsweise einen Summierer 120, der Mehrkanal-Klangsignale aufsummiert, die am ersten Eingabemechanismus 10 eingegeben werden, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird, und einen Korrekturabschnitt 121, der ein Beobachtungsklangsignal ausgehend von dem Beobachtungsklangsignal und dem Referenzklangsignal korrigiert, damit Echos unterdrückt werden, die im Beobachtungsklangsignal enthalten sind. Durch das Ausführen der erzeugten diversen Programmmodule arbeitet der im Echounterdrücker 1 enthaltene Unterdrückungsmechanismus 12 als Echoauslöscher, der Echos entfernt, die aus den Klängen stammen, die jeder der Klangausgabemechanismen 20, 20, ... ausgibt, und zwar im Klang der in den Klangeingabemechanismus 30 eingegeben wird.
Zudem enthält der erste Eingabemechanismus 10 einen A/D-Umsetzer, der die Mehrkanal-Klangsignale, die als analoge Signale von der Klangausgabevorrichtung 2 eingegeben werden, in digitale Signale umsetzt. Werden jedoch die Klangsignale vom ersten Eingabemechanismus 10 als digitale Signale eingegeben, so benötigt man keinen A/D-Umsetzer. Zudem können die Funktion eines Verstärkers und eines A/D-Umsetzers, die in der Klangeingabevorrichtung 3 enthalten sind, auch im zweiten Eingabemechanismus 11 enthalten sein.
Das in 4 erläuterte Aufbaubeispiel ist lediglich ein Beispiel für zahlreiche Möglichkeiten der Erfindung. Je nach Bedarf kann man die Hardware- und Softwarekonfiguration geeignet verändern. Die Implementierung kann geeignet verändert werden. Beispielsweise kann man jedes Programmmodul in Hardware ausführen, bei der eine Verarbeitungsschaltung verwendet wird, etwa eine VLSI. Man kann auch die Funktion des Summierers 120 in die Klangausgabevorrichtung 2 aufnehmen. Wird der Summierer 120 als Hardware außerhalb des Unterdrückungsmechanismus 12 aufgebaut, so kann man im Summierer 120 eine Mischerschaltung einsetzen, die die Analogsignale mischt. In diesem Fall werden die Mehrkanal-Klangsignale, die als Analogsignale von der Klangausgabevorrichtung 2 eingegeben werden, im Summierer 120 gemischt (in der Operation Summieren) und dann von einem A/D-Umsetzer (nicht dargestellt) in digitale Signale umgesetzt.
In 4 bezeichnen 1ch, ..., nch (n ist eine natürliche Zahl) eine Anzahl Kanäle. x1(t), ..., xn(t) bezeichnen Klangsignale der Kanäle 1 bis n, die der Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 an den Durchgangsmechanismus 22 ausgibt. Man beachte, dass die Variable t eine Abtastzahl ist, die jeden Abtastwert kennzeichnet, wenn ein Analogsignal in ein digitales Signal umgesetzt wird, und zwar durch Abtasten des Analogsignals mit einer Abtastfrequenz von 8000 Hz, 12000 Hz oder einer ähnlichen Frequenz. Ferner bezeichnen x1_f(t), ..., xn_f(t) Klangsignale der Kanäle 1 bis n, die den Durchgangsmechanismus 22 durchlaufen haben. Durch das Summieren der Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t), die den Durchgangsmechanismus 22 durchlaufen haben, wird ein Referenzklangsignal x_f(t) erzeugt. Ferner bezeichnet y(t) ein Beobachtungsklangsignal, und r(t) ein Klangsignal, das das Unterdrückungsergebnis anzeigt, das man durch Unterdrücken einer Echokomponente des Beobachtungsklangsignals y(t) im Unterdrückungsmechanismus 12 erhält. Das Unterdrückungsergebnis r(t) wird an die Klangverarbeitungsvorrichtung 4 ausgegeben, in der eine Verarbeitung, etwa eine Spracherkennung, erfolgt.
5 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus 22 für die Klangausgabevorrichtung 2 der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Der Durchgangsmechanismus 22 enthält einen DSP und führt verschiedene Programmmodule aus, beispielsweise die FFT-Abschnitte 220, 220, ... die die eingegebenen Mehrkanal-Klangsignale in Klangsignale auf der Frequenzachse umsetzen, und zwar mittels einer FFT-Verarbeitung (Fast Fourier Transform, schnelle Fouriertransformation); eine Anzahl Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... die den Durchgang von Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern für die Anzahl Klangsignale erlauben, die in die Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt wurden; und eine Anzahl IFFT-Teile 222, 222, ... die die Anzahl Klangsignale, für die Komponenten in Frequenzbändern durchgelaufen sind und die in die Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt wurden, in Klangsignale auf der Zeitachse umwandelt, und zwar mittels einer IFFT-Verarbeitung (Inverse Fast Fourier Transform, schnelle Fourierrücktransformation). Beim Umsetzen der Klangsignale erzeugt der FFT-Abschnitt 220 Klangsignale in Frames, wobei jeder Frame beispielsweise 512 Signalabtastwerte enthält. Die Frames überlappen einander um ungefähr 128 bis 256 Abtastwerte. Für jeden Frame erfolgt eine Frameverarbeitung, die auf dem Gebiet der Spracherkennung geläufig ist, beispielsweise eine Fensterfunktion mit einem Hammingfenster, einem Hanningfenster usw. und eine Filterung mit einem höhenbetonten Filter. Der FFT-Abschnitt 220 nimmt eine FFT-Verarbeitung für die erzeugten Klangsignale in den Frames vor. Jeder der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... ist einem Kanal zugeordnet, wobei jedes in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzte Klangsignal jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... durchläuft, die seinem Kanal zugewiesen sind. Zudem ist für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... ein unterschiedlicher Filterkoeffizient voreingestellt, der die Durchlassrate für jede Frequenz angibt. Die Filterung des Klangsignals erfolgt mit Hilfe des voreingestellten Filterkoeffizienten.
In 5 sind x1(t), ..., xn(t) Mehrkanal-Klangsignale, die in die FFT-Abschnitte 220, 220, ... eingegeben werden. Die FFT-Abschnitte 220, 220, ... geben mehrere Klangsignale X1(f), ..., Xn(f), die durch das Umsetzen der Mehrkanal-Klangsignale x1(t), ..., xn(t) in Komponenten auf der Frequenzachse erhalten werden, an die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... aus. Mit der Variablen f ist die Frequenz bezeichnet. Die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... geben eine Anzahl Klangsignale X1_f(f) ..., Xn_f(f) aus, für die Komponenten in Frequenzbändern an die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... durchgelassen werden. Die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... setzen durch IFFT-Verarbeitung mehrere Klangsignale X1_f(f) ..., Xn_f(f), für die Komponenten in Frequenzbändern durchgelassen wurden, in Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t) auf der Zeitachse um.
6A - 6C zeigen Kurvenverläufe eines Filterkoeffizienten des Bandpassfilterabschnitts 221 in dem Durchgangsmechanismus 22, der in der Klangausgabevorrichtung 2 der ersten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. 6A, 6B und 6C sind Kurven der Filterkoeffizienten C1(f), C2(f) und Cn(f) für Klangsignale X1(f), X2(f) und Xn(f) im ersten Kanal 1ch, im zweiten Kanal 2ch und im N-ten Kanal nch. Sie stellen den Zusammenhang zwischen der auf der Abszisse aufgetragenen Frequenz f und dem auf der Ordinate aufgetragenen Filterkoeffizienten her. Der Filterkoeffizient (bzw. die Filtercharakteristik) ist ein Koeffizient, der für jeden Frequenzwert eingestellt wird und dem Multiplizieren mit einem Klangsignal dient. Jeder der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... ist ein Programmmodul, das eine Verarbeitung vornimmt, bei der ein in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetztes Klangsignal mit einem Filterkoeffizienten multipliziert wird, der für jede Frequenz eingestellt ist. Die Verarbeitung durch den Bandpassfilterabschnitt 221 erlaubt den Durchgang einer Komponente in einem Frequenzband mit einem Filterkoeffizienten von 1,0 durch den Bandpassfilterabschnitt 221, wogegen eine Komponente in einem Frequenzband mit einem Filterkoeffizienten von 0,0 entfernt wird, da die Amplitude den Wert 0 annimmt, wenn eine solche Komponente den Bandpassfilterabschnitt 221 durchläuft. Die Filterkoeffizienten für die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... siehe Fig. 6A, 6B und 6C, sind so eingestellt, dass jeder der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... den Durchgang einer Komponente in einem unterschiedlichen Frequenzband erlaubt.
In jedem der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... wird das Frequenzband in Bänder mit einer Frequenzbreite unterteilt. Der Filterkoeffizient bzw. die Filtercharakteristik wird so festgelegt, dass eine Komponente in jedem der unterteilten Frequenzbänder nur in einem der Bandpassfilterabschnitte 221 durchläuft. Stellt man den Filterkoeffizienten gemäß 6 ein, so wirkt jeder der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... als Kammfilter. Beim Einstellen des Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... kann man den Filterkoeffizienten so festlegen, dass ein logarithmischer Wert des Frequenzbands durch eine logarithmische Frequenzbreite unterteilt wird und dass eine Komponente eines jeden unterteilten Frequenzbands nur in einem Bandpassfilterabschnitt 221 durchläuft, damit ein Kammfilter gebildet wird. Durch das Verwenden eines logarithmischen Werts zum Unterteilen der Frequenzbänder kann man Klänge ausgeben, die beim Hören weniger unbehagliche Empfindungen erzeugen.
7 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Unterdrückungsmechanismus 12 darstellt, der in dem Echounterdrücker 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. In dem Unterdrückungsmechanismus 12 wird ein DSP eingesetzt, der wie oben beschrieben Programmmodule ausführt, beispielsweise einen Summierer 120 und einen Korrekturabschnitt 121.
Ferner führt der Korrekturabschnitt 121 als Untermodule einen Abschnitt mit linearem FIR-Filter 1210 (Korrekturfilter) aus, der ein Echosignal x'(t) als Korrekturgröße ableitet, das für die Korrektur eines Beobachtungsklangsignals y(t) benötigt und durch Filtern eines Referenzklangsignals x_f(t) mit mehreren hundert Produkt-Summen-Vorgängen erzeugt wird, wobei ein Filterkoeffizient verwendet wird, der für die Schätzung des Echos erforderlich ist und für jede Frequenz eingestellt wird. Der Korrekturabschnitt 121 führt auch einen Subtrahierabschnitt 1211 aus, der das Beobachtungsklangsignal y(t) durch Subtrahieren des Echosignals x'(t) vom Beobachtungsklangsignal y(t) korrigiert und das Beobachtungsklangsignal, in dem eine Echokomponente unterdrückt ist, als Unterdrückungsergebnis r(t) ausgibt. Der Korrekturabschnitt 121 führt auch einen Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitt 1212 aus, der die Berechnung und Aktualisierung eines Filterkoeffizienten des Abschnitts 1210 mit linearem FIR-Filter durch eine adaptive Verarbeitung vornimmt, wobei ein Lernerkennungsverfahren verwendet wird, das auf dem Beobachtungsklangsignal nach der Korrektur beruht, d. h. dem Unterdrückungsergebnis r(t). Der Korrekturabschnitt 121 führt auch abhängig vom Unterdrückungsergebnis r(t) den Erkennungsabschnitt 1213 aus, der den Zweifach-Sprechmodus erkennt, in dem ein Sprecher spricht, oder den Einfach-Sprechmodus, in dem kein Sprecher spricht. Der Erkennungsabschnitt 1213 erkennt den Einfach-Sprechstatus oder den Mehrfach-Sprechstatus abhängig von einer Intensitätsänderung des Unterdrückungsergebnisses r(t) und bricht die Berechnung und Aktualisierung eines Filterkoeffizienten ab, den der Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitt 1212 vornimmt, wenn er sich im Zweifach-Sprechmodus befindet. Es sei angemerkt, dass in der Prozedur, die der Korrekturabschnitt 121 vornimmt, bei Bedarf eine Framebildung für das Referenzklangsignal x_f(t) und das Beobachtungsklangsignal y(t) erfolgt. Die FFT-Verarbeitung zum Umsetzen der Signale in Komponenten auf der Frequenzachse kann vor der Echounterdrückungsprozedur vorgenommen werden. Die IFFT-Verarbeitung zum Umsetzen der Signale in Komponenten auf der Zeitachse kann zum Ausgeben des Unterdrückungsergebnisses r(t) erfolgen.
8 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel der Klangverarbeitungsvorrichtung 4 der ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Die Klangverarbeitungsvorrichtung 4 enthält einen Eingabemechanismus 40, in den das Unterdrückungsergebnis r(t) eingegeben wird, das der Ausgabemechanismus 13 des Echounterdrückers 1 ausgibt, einen Erkennungsmechanismus 41, der eine Spracherkennungsverarbeitung anhand des Unterdrückungsergebnisses r(t) vornimmt, das vom Eingabemechanismus 40 eingegeben wird, und einen Steuermechanismus 42, der eine Navigationsprozedur anhand des Erkennungsergebnisses aus dem Erkennungsmechanismus 41 steuert. Die Steuerung durch den Steuermechanismus 42 umfasst Prozeduren, die primär von einem Fahrzeug-Navigationssystem vorgenommen werden, beispielsweise die Eingabe eines Ziels eines mobilen Objekts 5 anhand eines Befehls, der in der Sprache erkannt wird, die ein Sprecher von sich gibt, das Ausarbeiten einer Reiseroute und das Darstellen der Reiseroute. Wird das System der Erfindung auf ein Audiosystem angewendet, so arbeitet die Klangverarbeitungsvorrichtung 4 als Steuervorrichtung zum Kontrollieren des Echounterdrückers 1, der Klangausgabevorrichtung 2 und der Klangeingabevorrichtung 3. Der Steuermechanismus 42 kontrolliert den Echounterdrücker 1, die Klangausgabevorrichtung 2 und die Klangeingabevorrichtung 3 abhängig von einem gesprochenen Befehl, den ein Sprecher äußert, beispielsweise einen Befehl zum Umschalten einer Klangquelle, den Beginn der Wiedergabe und das Ende der Spracherkennung.
Es werden nun die Prozeduren beschrieben, die jede der Vorrichtungen ausführt, die im Echounterdrückungssystem gemäß der ersten Ausführungsform enthalten sind. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung 2 der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. Mit Hilfe des Klangerzeugungsmechanismus erzeugt die Klangausgabevorrichtung 2 Klangsignale x1(t), ..., xn(t) auf mehreren Kanälen (in der Operation S101), und sie gibt die erzeugten Klangsignale x1(t), ..., xn(t) an den Durchgangsmechanismus 22 aus.
Der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 setzt die eingegebenen Mehrkanal-Klangsignale x1(t), ..., xn(t) in digitale Signale um, nimmt eine Frameerzeugungsprozedur vor, setzt die Anzahl Klangsignale in Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) mit Komponenten auf der Frequenzachse um, und zwar durch eine FFT-Verarbeitung in den FFT-Abschnitten 220, 220, ... (in der Operation S102), und sendet die in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzten Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) jeweils an die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, .... Als Verfahren zum Umsetzen der Signale in Komponenten auf der Frequenzachse in der Operation S102 muss nicht immer eine FFT verwendet werden; man kann auch andere Umsetzverfahren benutzen, beispielsweise eine DCT (Diskrete Cosinus-Transformation).
Im Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 erlauben die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... den Durchgang von Komponenten X1_f(f), ..., Xn_f(f) in unterschiedlichen Frequenzbändern für die Anzahl Klangsignale X1(f), ..., Xn(f), die in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt wurden (in der Operation S103). Die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... setzen die Signale jeweils in Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t) auf der Zeitachse um, und zwar durch IFFT-Verarbeitung (in der Operation S104), und sie setzt die Signale in Analogsignale um, die an die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... und an den Echounterdrücker 1 ausgegeben werden (in der Operation S105).
Die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... in der Klangausgabevorrichtung 2 geben Klänge aus, die auf den eingegebenen Klangsignalen x1_f(t), ..., xn_f(t) beruhen (in der Operation S106).
10 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangeingabevorgangs darstellt, den die Klangeingabevorrichtung 3 der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. Die Klangeingabevorrichtung 3 gibt Klänge über den Klangeingabemechanismus 30 ein (in der Operation S201), erzeugt ausgehend vom eingegebenen Klang ein Klangsignal und gibt das erzeugte Klangsignal als Beobachtungsklangsignal y(t) an den Echounterdrücker 1 aus (in der Operation S202). In der Operation S201 werden in die Klangeingabevorrichtung 3 Klänge aus einem Schallfeld eingegeben, in das die Klangausgabevorrichtung 2 Klänge ausgibt. Damit kann sich der Klang, den die Klangausgabevorrichtung 2 ausgibt, in den Klang mischen, der in die Klangeingabevorrichtung 3 eingegeben wird.
11 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Echounterdrückungsvorgangs darstellt, den der Echounterdrücker 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. Der Echounterdrücker 1 gibt mit Hilfe des ersten Eingabemechanismus 10 Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t) von mehreren Kanälen ein, die die Klangausgabevorrichtung 2 ausgibt (in der Operation S301), konvertiert die eingegebenen Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t) in digitale Signale und sendet diese an den Unterdrückungsmechanismus 12. Der Echounterdrücker gibt mit Hilfe des zweiten Eingabemechanismus 11 das Beobachtungsklangsignal y(t) ein, das die Klangeingabevorrichtung 3 ausgibt (in der Operation S302), und konvertiert das eingegebene Beobachtungsklangsignal y(t) in ein digitales Signal, das er an den Unterdrückungsmechanismus 12 sendet. Es sei angemerkt, dass die Prozeduren in der Operation S301 und der Operation S302 praktisch parallel ausgeführt werden.
Der Unterdrückungsmechanismus 12 im Echounterdrücker 1 summiert mit Hilfe des Summierers 120 die Mehrkanal-Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t), die die Klangausgabevorrichtung 2 ausgibt, damit ein Referenzklangsignal x_f(x) erzeugt wird (in der Operation S303), und er sendet das erzeugte Referenzklangsignal x_f(x) an den Korrekturabschnitt 121.
In der Prozedur, die der Korrekturabschnitt 121 vornimmt, leitet der Unterdrückungsmechanismus 12 im Echounterdrücker 1 ein Echosignal x'(t) als Korrekturgröße ab, die für die Korrektur des Beobachtungsklangsignals y(t) erforderlich ist, und zwar durch Filtern des Referenzklangsignals x_f(x) mit einer Produkt-Summen-Operation im Abschnitt mit dem linearem FIR-Filter 1210, wobei ein voreingestellter Filterkoeffizient verwendet wird (in der Operation S304), und er leitet das bestimmte Echosignal x'(t), d. h. die Korrekturgröße, an den Subtrahierabschnitt 1211.
In der Prozedur, die der Korrekturabschnitt 121 vornimmt, korrigiert der Unterdrückungsmechanismus 12 im Echounterdrücker 1 das Beobachtungsklangsignal y(t) durch Subtrahieren des Echosignals x'(t) vom Beobachtungsklangsignal y(t) im Subtrahierabschnitt 1211 (in der Operation S305). Er konvertiert das Unterdrückungsergebnis r(t), das das korrigierte Beobachtungsklangsignal y(t) darstellt, in ein analoges Signal und gibt das umgesetzte Unterdrückungsergebnis r(t) an die Klangverarbeitungsvorrichtung 4 aus (in der Operation S306). Die Klangverarbeitungsvorrichtung 4 führt nun eine Verarbeitung abhängig vom Unterdrückungsergebnis r(t) aus, beispielsweise eine Spracherkennung.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorgangs darstellt, den der Echounterdrücker 1 der ersten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. Der Echounterdrücker 1 führt parallel zum in 11 erläuterten Echounterdrückungsvorgang eine Aktualisierungsprozedur für den Filterkoeffizienten aus, der zum Ableiten eines Echosignals verwendet wird. In einer Prozedur, die der Korrekturabschnitt 121 vornimmt, stellt der Unterdrückungsmechanismus 12 des Echounterdrückers 1 fest, ob er sich im Zweifach-Sprechmodus befindet, in dem ein Sprecher spricht, oder im Einfach-Sprechmodus, in dem kein Sprecher spricht, und zwar durch den Erkennungsabschnitt 1213 und anhand des Unterdrückungsergebnisses r(t), das der Subtrahierabschnitt 1211 ausgibt (in der Operation S401), und er sendet das Erkennungsergebnis, das das festgestellte Resultat angibt, an den Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitt 1212.
In der Prozedur, die der Korrekturabschnitt 121 vornimmt, stellt der Unterdrückungsmechanismus 12 im Echounterdrücker 1 mit Hilfe des Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitts 1212 fest, ob eine Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten abhängig vom Erkennungsergebnis erforderlich ist, das von dem Erkennungsabschnitt 1213 empfangen wird (in der Operation S402). In der Operation S402 erfolgt eine Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten, falls das Erkennungsergebnis den Einfach-Sprechmodus anzeigt. Dagegen wird die Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten abgebrochen, wenn der Zweifach-Sprechmodus angezeigt wird.
Wird in der Operation S402 festgestellt, dass eine Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten erforderlich ist, (JA in der Operation S402), so berechnet der Unterdrückungsmechanismus 12 des Echounterdrückers 1 in der vom Korrekturabschnitt 121 vorgenommenen Prozedur mit Hilfe des Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitts 1212 einen Filterkoeffizienten durch eine adaptive Verarbeitung, in der ein Lernerkennungsverfahren verwendet wird, aus dem Unterdrückungsergebnis r(t), das der Subtrahierabschnitt 1211 ausgibt (in der Operation S403). Er aktualisiert den Filterkoeffizienten, der in dem Abschnitt mit linearem FIR-Filter 1210 verwendet wird, auf den im Schritt S403 berechneten Filterkoeffizienten (in der Operation S404), kehrt zur Operation S401 zurück und wiederholt die nachfolgenden Prozeduren.
Wird in der Operation S402 festgestellt, dass eine Berechnung und Aktualisierung nicht erforderlich ist, (NEIN in der Operation S402), so führt der Unterdrückungsmechanismus 12 des Echounterdrückers 1 in der vom Korrekturabschnitt 121 vorgenommenen Prozedur keine Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten durch den Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitt 1212 aus. Er kehrt zur Operation S401 zurück und wiederholt die nachfolgenden Prozeduren.
Werden die Mehrkanalklänge von der Klangausgabevorrichtung 2 in ein Schallfeld ausgegeben, so enthält ein aus dem Schallfeld eingegebenes Klangsignal Echos, die von den Klängen abhängen, die die Klangausgabevorrichtung 2 ausgibt. Behält das Schallfeld seine Linearität bezüglich des Klangs, so wird der von der Klangausgabevorrichtung 2 ausgegebene Klang in die Klangeingabevorrichtung 3 eingegeben, wobei die Frequenz erhalten bleibt. Da das Referenzklangsignal x_f(t) ein Signal ist, das man durch Aufsummieren der Mehrkanal-Klangsignale x1_f(t), ..., xn_f(t) erhält, denen jeweils unterschiedliche Frequenzbänder zugewiesen sind, und zwar bei einer willkürlichen Frequenz f, kann man den Zusammenhang zwischen dem Referenzklangsignal x_f(t) und dem Beobachtungsklangsignal y(t) als dem Zusammenhang gleichwertig ansehen, der gilt wenn der Klang eines Kanals ausgegeben wird. Damit ist das Echounterdrückungssystem der Erfindung in der Lage, Echos mit einer Genauigkeit zu unterdrücken, die dem Fall gleichwertig ist, dass ein Klangsignal eines Kanals ausgegeben wird, und zwar auch dann, wenn Mehrkanal-Klangsignale ausgegeben werden.
Zweite Ausführungsform
Die zweite Ausführungsform ist ein Beispiel dafür, wie in der ersten Ausführungsform ein verarbeitetes Klangsignal, das man durch die Verarbeitung eines ursprünglichen Klangsignals mit Hilfe eines gegebenen Verfahrens erhält, dazu verwendet wird, eine wirksame Filterung für Mehrkanal-Klangsignale zu verwirklichen. In der zweiten Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, in dem die Erfindung auf ein Pseudo-5-Kanal-Stereosystem angewendet wird, das umfasst: ein erstes Klangsignal auf dem L-Kanal (links), ein zweites Klangsignal auf dem R-Kanal (rechts), ein Bündelungssignal auf dem C-Kanal (in der Mitte), das die Summe aus dem ersten und dem zweiten Klangsignal darstellt, ein verzögertes erstes Klangsignal auf dem sL-Kanal (in der Operation Surround links), das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, und ein verzögertes zweites Klangsignal auf dem sR-Kanal (in der Operation Surround rechts), das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält. In dem Pseudo-5-Kanal-Verfahren sind das erste Klangsignal und das zweite Klangsignal Originalsignale, wogegen das Bündelungssignal, das verzögerte erste Klangsignal und das verzögerte zweite Klangsignal verarbeitete Klangsignale sind, die man jeweils durch das Verarbeiten eines Originalsignals mittels Summieren oder Verzögern erhält. Das Echounterdrückungssystem der zweiten Ausführungsform der Erfindung ist nicht auf das Pseudo-5-Kanal-Verfahren eingeschränkt. Man kann auch verschiedene andere Formen einsetzen, beispielsweise für den Fall, dass ein Pseudo-4-Kanal-Stereosystem ein erstes Klangsignal, ein zweites Klangsignal, ein verzögertes erstes Klangsignal und ein verzögertes zweites Klangsignal umfasst, und beispielsweise für den Fall, in dem ein verzögertes Bündelungssignal, das man durch Verzögern des Bündelungssignals erhält, als Pseudosignal verwendet wird.
In der folgenden Beschreibung sind Teile, die den Teilen in der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform. Sie werden nicht nochmals ausführlich beschrieben. Da das Anordnungsbeispiel des Echounterdrückungssystems in der zweiten Ausführungsform gleich der Konfiguration in der ersten Ausführungsform ist, die anhand von 4 beschrieben wurde, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
13 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus 22 für die Klangausgabevorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Der Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform ist im Wesentlichen vergleichbar mit dem Mechanismus der ersten Ausführungsform konfiguriert. In 13 bezeichnen xL(t), xR(t), xC(t), xsL(t) und xsR(t) das erste Klangsignal, das zweite Klangsignal, das Bündelungssignal, das verzögerte erste Klangsignal und das verzögerte zweite Klangsignal, die jeweils in die FFT-Abschnitte 220, 220, ..., eingegeben werden. Die Klangsignale xL(t), xR(t), xC(t), xsL(t) und xsR(t) werden durch die FFT-Abschnitte 220, 220, ... in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt, und man erhält die Klangsignale XL(f), XR(f), XC(f), XsL(f) und XsR(f). Die in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzten Klangsignale XL(f), XR(f), XC(f), XsL(f) und XsR(f) durchlaufen jeweils die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ..., und man erhält die Klangsignale XL_f(f), XR_f(f), XC_f(f), XsL_f(f) und XsR_f(f). Die Klangsignale XL_f(f), XR_f(f), XC_f(f), XsL_f(f) und XsR_f(f) werden in den IFFT-Abschnitten 222, 222, ... in Klangsignale auf der Zeitachse umgesetzt, die mit xL_f(t), xR_f(t), xC_f(t), xsL_f(t) und xsR_f(t) bezeichnet werden.
14A - 14E zeigen Kurvenverläufe für Filterkoeffizienten des Bandpassfilterabschnitts 221 des Durchgangsmechanismus 22, der in der Klangausgabevorrichtung 2 der zweiten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. 14A, 14B, 14C, 14D und 14E zeigen jeweils Filterkoeffizienten CL(f), CR(f), CC(f), CsL(f) und CsR(f) für das erste Klangsignal XL(f) des L-Kanals, das zweite Klangsignal XR(f) des R-Kanals, das Bündelungssignal XC(f) des C-Kanals, das verzögerte erste Klangsignal XsL(f) des sL-Kanals und das verzögerte zweite Klangsignal XsR(f) des sR-Kanals. Sie stellen jeweils den Zusammenhang zwischen der Frequenz f auf der Abszisse und dem Filterkoeffizienten her, der auf der Ordinate aufgetragen ist.
Der Filterkoeffizient bzw. die Filtercharakteristik CL(f) für das erste Klangsignal XL(f) in Fig. 14A und der Filterkoeffizient CR(f) für das zweite Klangsignal XR(f) in 14B sind Filter, die so eingestellt sind, dass sie den Durchgang von Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern erlauben. Da das Bündelungssignal XC(f) ein Klangsignal ist, das man durch Summieren des ersten Klangsignals XL(f) und des zweiten Klangsignals XR(f) erhält, wird der Filterkoeffizient CC(f) in Fig. 14C, der die Summe des Filterkoeffizienten CL(f) für das erste Klangsignal XL(f) und des Filterkoeffizienten CR(f) für das zweite Klangsignal XR(f) darstellt, für das Bündelungssignal XC(f) verwendet. In dem in der zweiten Ausführungsform erläuterten Beispiel ist der Filterkoeffizient CC(f) ein Filter, das den Durchgang von Komponenten aller zu filternden Frequenzbänder erlaubt, und der Filterkoeffizient hat unabhängig von der Frequenz den Wert 1,0. Das verzögerte erste Klangsignal XsL(f) ist ein Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals XL(f) erhält. Daher wird der in 14D gezeigte Filterkoeffizient CsL(f), den man durch Umleiten (Kopieren) des Filterkoeffizienten CL(f) für das erste Klangsignal XL(f) erhält, für das verzögerte erste Klangsignal XsL(f) verwendet. Der Filterkoeffizient CL(f) für das erste Klangsignal XL(f) ist also gleich dem Filterkoeffizienten CsL(f) für das verzögerte erste Klangsignal XsL(f). Das verzögerte zweite Klangsignal XsR(f) ist ein Klangsignal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals XR(f) erhält. Daher wird der in 14E gezeigte Filterkoeffizient CsR(f), den man durch Umleiten (Kopieren) des Filterkoeffizienten CR(f) für das zweite Klangsignal XR(f) erhält, für das verzögerte zweite Klangsignal XsR(f) verwendet. Der Filterkoeffizient CR(f) für das zweite Klangsignal XR(f) ist also gleich dem Filterkoeffizienten CsR(f) für das verzögerte zweite Klangsignal XsR(f).
Wie beschrieben verarbeiten in der zweiten Ausführungsform die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... Signale in fünf Kanälen. Sie bestehen also aus einem Speicher, der Signale aus fünf Kanälen speichert, und aus Programmmodulen zum Filtern. Als Filterkoeffizient, der in jedem Programmmodul verwendet wird, wird für das erste Klangsignal XL(f) und das zweite Klangsignal XR(f) jeweils ein eindeutig festgelegter Filterkoeffizient benutzt. Zudem wird für das Bündelungssignal XC(f) ein Filterkoeffizient verwendet, der als Summe des Filterkoeffizienten für das erste Klangsignal XL(f) und des Filterkoeffizienten für das zweite Klangsignal XR(f) berechnet wird. Der vom Filterkoeffizienten für das erste Klangsignal XL(f) kopierte Filterkoeffizient wird für das verzögerte erste Klangsignal XsL(f) benutzt. Der vom Filterkoeffizienten für das zweite Klangsignal XR(f) kopierte Filterkoeffizient wird für das verzögerte zweite Klangsignal XsR(f) benutzt. Es ist also möglich, für das Programmmodul, das eine Filterverarbeitung für jeden Kanal vornimmt, ein Programmmodul im Zeitmultiplex zu verwenden und einen Filterkoeffizienten für jedes Signal einzustellen.
Die weiteren Anordnungen und Verarbeitungen, die nicht erneut beschrieben werden, gleichen der ersten Ausführungsform, auf die hiermit verwiesen sei.
Dritte Ausführungsform
Die dritte Ausführungsform ist ein Beispiel dafür, wie in der ersten Ausführungsform für Mehrkanal-Klangsignale, die von einem Klangerzeugungsmechanismus erzeugt werden, eine Komponente in einem Frequenzband, das einem voreingestellten Entfernungsband zugeordnet ist, beispielsweise einem Frequenzband, das zu einer Stimme gehört, die von einer Person abgegeben wird, für kein Klangsignal durchgelassen wird, und der Zweifach-Sprechmodus bzw. der Einfach-Sprechmodus anhand der Komponente des Frequenzbands erfasst wird, der dem Entfernungsband zugeordnet ist.
In der folgenden Beschreibung sind Teile, die den Teilen in der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform. Sie werden nicht nochmals ausführlich beschrieben. Da das Anordnungsbeispiel des Echounterdrückungssystems in der dritten Ausführungsform gleich der Konfiguration in der ersten Ausführungsform ist, die anhand von 4 beschrieben wurde, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
15 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus 22 für die Klangausgabevorrichtung 2 der dritten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Der Durchgangsmechanismus 22 der dritten Ausführungsform enthält Entfernungsabschnitte 223, 223, ... von den jeder eine Komponente eines Frequenzbands entfernt, das einem voreingestellten Entfernungsband f_cut zugeordnet ist. Die Entfernungsabschnitte 223, 223, ... entfernen eine Komponente in einem Frequenzband, das dem Entfernungsband f_cut entspricht, aus einer Anzahl Klangsignale X1_f(f), ... Xn_f(f), die die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... durchlaufen haben und in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt sind, und sie geben Signale X1_f_c(f), ..., Xn_f_c(f), bei denen die Komponente des Entfernungsbands f_cut entfernt ist, an die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... aus. Die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... setzen die Klangsignale X1_f_c(f), ..., Xn_f_c(f), die die Entfernungsabschnitte 223, 223, ... durchlaufen haben, durch die IFFT-Verarbeitung jeweils in Klangsignale x1_f_c(t), ..., xn_f_c(t) auf der Zeitachse um. Die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... geben Klangsignale x1_f_c(t), ..., xn_f_c(t) an die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... aus, die den Kanälen zugewiesen sind, und an den Echounterdrücker 1.
16 zeigt den Kurvenverlauf eines Filterkoeffizienten des Entfernungsabschnitts 223 des Durchgangsmechanismus 22, der in der Klangausgabevorrichtung 2 der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. 16 zeigt eine Kurve, die einen Entfernungs-Filterkoeffizienten CCUT(f) darstellt, d. h. sie zeigt den Zusammenhang zwischen der Frequenz, die auf der Abszisse aufgetragen ist, und dem Filterkoeffizienten, der auf der Ordinate aufgetragen ist. Beim Entfernungs-Filterkoeffizienten CCUT(f), siehe 16, hat der Filterkoeffizient den Wert 0,0 für das Entfernungsband f_cut, das der Stimme einer Person zugeordnet ist, und den Wert 1,0 in den anderen Bändern. Damit entfernt die Klangausgabevorrichtung 2 der dritten Ausführungsform eine Frequenzkomponente, die dem Entfernungsband f_cut zugeordnet ist, aus den Klängen aller auszugebenden Kanäle durch das Einstellen des Entfernungsbands f_cut. Es sei darauf hingewiesen, dass man, anstatt den Entfernungsabschnitt 223 vorzusehen, in jedem der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... den Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... so einstellen kann, dass eine Komponente der Frequenz blockiert wird, die zum Entfernungsband f_cut gehört.
17 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Unterdrückungsmechanismus 12 darstellt, der in dem Echounterdrücker 1 der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. Der Korrekturabschnitt 121 des Unterdrückungsmechanismus 12 der dritten Ausführungsform führt als Untermodul einen Entfernungs-Bandpassfilterabschnitt 1214 aus, der den Durchgang nur für Frequenzkomponenten erlaubt, die dem Entfernungsband f_cut im Beobachtungsklangsignal y(t) zugeordnet sind. Der Erkennungsabschnitt 1213 stellt daraufhin fest, ob der Einfach-Sprechmodus oder der Zweifach-Sprechmodus vorliegt, und zwar anhand des Detektions-Beobachtungsklangsignals y_p(t), das den Entfernungs-Bandpassfilterabschnitt 1214 durchlaufen hat. Behält das Schallfeld, in das die Klangausgabevorrichtung 2 die Klänge mehrerer Kanäle ausgibt, seine Linearität bezüglich des Klangs, so wird angenommen, dass keine Echokomponente, die vom Ausgabeklang stammt, im Entfernungsband f_cut für das Beobachtungsklangsignal y(t) enthalten ist. Wird der Einfach-Sprechmodus oder der Zweifach-Sprechmodus anhand des Detektions-Beobachtungsklangsignals y_p(t) erkannt, das den Durchgang nur für Komponenten des Entfernungsbands f_cut erlaubt hat, so kann man den Status mit höherer Genauigkeit erkennen, und zwar bezogen auf den Fall, dass die Erkennung anhand des Unterdrückungsergebnisses r(t) erfolgt, siehe die Beschreibung in der ersten Ausführungsform.
18 zeigt den Kurvenverlauf eines Filterkoeffizienten eines Entfernungs-Bandpassfilterabschnitts 1214 des Unterdrückungsmechanismus 12, der in dem Echounterdrücker 1 der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. 18 zeigt einen Entfernungs-Bandpassfilterkoeffizienten CPASS(f), der für den Entfernungs-Bandpassfilterabschnitt 1214 eingestellt ist und den Zusammenhang zwischen der Frequenz, die auf der Abszisse aufgetragen ist, und dem Filterkoeffizienten, der auf der Ordinate aufgetragen ist, angibt. Beim Entfernungs-Bandpassfilterkoeffizient CPASS(f), siehe 18, hat der Filterkoeffizient bzw. die Filtercharakteristik den Wert 1,0 für das Entfernungsband f_cut und den Wert 0,0 in den anderen Bändern. Damit erlaubt der Entfernungs-Bandpassfilterabschnitt 1214 der dritten Ausführungsform nur den Durchgang einer Frequenzkomponente, die dem Entfernungsband f_cut im Beobachtungsklangsignal y(t) zugeordnet ist.
Nun werden Prozeduren beschrieben, die von Vorrichtungen vorgenommen werden, die im Echounterdrückungssystem der dritten Ausführungsform der Erfindung enthalten sind. 19 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung 2 der dritten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. Nach dem Ausführen von Prozeduren in den Operationen S101 bis S103, die im Ablaufdiagramm für die Klangausgabeprozedur in der ersten Ausführungsform dargestellt sind, führt in der dritten Ausführungsform der Entfernungsabschnitt 223 im Durchgangsmechanismus 22 die Prozedur des Entfernens einer Frequenzkomponente aus, die zum Entfernungsband f_cut gehört.
Die Klangausgabevorrichtung 2 führt die Prozeduren aus, die in den Operationen S101 bis S103 der ersten Ausführungsform beschrieben sind. Der Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 entfernt mit dem Entfernungsabschnitt 223 eine Komponente eines Frequenzbands, das dem Entfernungsband f_cut angehört, aus einer Anzahl Klangsignale X1_f(f), ..., Xn_f(f), die die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... durchlaufen haben und in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt sind (in der Operation S501), und er gibt Signale X1_f_c(f), ..., Xn_f_c(f), aus denen die Komponente des Entfernungsbands f_cut entfernt wurde, an die IFFT-Abschnitte 222, 222, ... aus. Die Klangausgabevorrichtung 2 führt die Prozeduren ab dem Schritt S104 aus, die im Klangausgabevorgang der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Da die Klangeingabeprozedur, die die Klangeingabevorrichtung 3 ausführt, und die Echounterdrückungsprozedur, die der Echounterdrücker 1 vornimmt, in der dritten Ausführungsform der ersten Ausführungsform entsprechen, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird. Man beachte, dass in der Echounterdrückungsprozedur der Summierer 120 des Unterdrückungsmechanismus 12 Mehrkanal-Klangsignale x1_f_c(t), ..., xn_f_c(t) aufaddiert, bei denen eine Komponente des Entfernungsbands f_cut unterdrückt ist, um ein Referenzklangsignal x_f(x) zu generieren.
20 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorgangs darstellt, den der Echounterdrücker 1 der dritten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. In der vom Korrekturabschnitt 121 vorgenommenen Prozedur erfasst der Unterdrückungsmechanismus 12 des Echounterdrückers 1 mit Hilfe des Erkennungsabschnitts 1213, ob der Zweifach-Sprechmodus, in dem ein Sprecher spricht, oder der Einfach-Sprechmodus vorliegt, in dem kein Sprecher spricht, und zwar anhand des Detektions-Beobachtungsklangsignals y_p(t), das den Entfernungs-Bandpassfilterabschnitt 1214 durchlaufen hat (in der Operation S601), und er sendet ein Erkennungsergebnis, das das festgestellte Resultat angibt, an den Filterkoeffizienten-Aktualisierungsabschnitt 1212. Der Echounterdrücker 1 führt daraufhin die Prozeduren ab der Operation S402 aus, die im Filterkoeffizienten-Aktualisierungsvorgang im der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Vierte Ausführungsform
Die vierte Ausführungsform zeigt ein Beispiel dafür, wie in der ersten Ausführungsform das Echounterdrückungsverfahren der Erfindung nur dann ausgeführt wird, wenn eine gegebene Handlung vorgenommen wird, beispielsweise das Drücken einer Sprechtaste eines Fahrzeug-Navigationssystems. In der folgenden Beschreibung sind Teile, die den Teilen in der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform. Sie werden nicht nochmals ausführlich beschrieben.
21 zeigt ein Blockdiagramm, in dem ein Aufbaubeispiel des Echounterdrückungssystems der vierten Ausführungsform der Erfindung skizziert ist. Die Klangausgabevorrichtung 2 der vierten Ausführungsform enthält einen Betätigungsmechanismus 23, der als Sprechtaste fungiert, und Umschaltmechanismen 24, 24, ..., beispielsweise einen Schalter, der einen Signalpfad abhängig von der Betätigung des Betätigungsmechanismus 23 umschaltet. Die Umschaltmechanismen 24, 24, ... sind in Signalleitungen angeordnet, die Mehrkanal-Klangsignale vom Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 zum Durchgangsmechanismus 22 übertragen, und sie geben die Mehrkanal-Klangsignale, die der Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 ausgegeben hat, an den Durchgangsmechanismus 22 aus oder an eine Anzahl Klangausgabemechanismen 20, 20, ....
Nimmt ein Sprecher eine Handlung vor, beispielsweise das Drücken des Betätigungsmechanismus 23, so gibt der Betätigungsmechanismus 23 ein Operationssignal an jeden der Umschaltmechanismen 24, 24, ... aus, und die Umschaltmechanismen 24, 24, ... führen einen Signalpfad-Umschaltvorgang aus, durch den die Mehrkanal-Klangsignale, die der Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 ausgibt, ausgegeben werden, während das Operationssignal eingegeben wird, und zwar für eine gewisse Zeitspanne nach der Eingabe des Operationssignals. Während die Klangsignale der Anzahl Kanäle an den Durchgangsmechanismus 22 ausgegeben werden, führt das Echounterdrückungssystem der Erfindung verschiedene Prozeduren aus, die in der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Führen die Lautsprecher aufgrund des Betätigungsmechanismus 23 keinen Vorgang aus oder ist seit dem Betätigen eine gewisse Zeitspanne verstrichen, so schalten die Umschaltmechanismen 24, 24, ... die Signalpfade so, dass die Mehrkanal-Klangsignale, die der Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 ausgibt, an die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... ausgegeben werden.
Daher wird in der vierten Ausführungsform das Echounterdrückungsverfahren der Erfindung nur dann ausgeführt, wenn ein Sprecher eine Operation vornimmt. In normalen Zeiten, zu denen keine Operation erfolgt, werden die Mehrkanal-Klangsignale, die der Klangsignal-Erzeugungsmechanismus 21 ausgibt, unverändert an die Klangausgabemechanismen 20, 20, ... ausgegeben. Es erfolgt keine Auswahl für den Durchgang einer Frequenzkomponente eines Klangsignals, wodurch die Klangqualität des ausgegebenen Klangs erhalten bleibt.
Da die weiteren Anordnungen und Prozeduren der ersten Ausführungsform gleichen, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
Fünfte Ausführungsform
In der fünften Ausführungsform wird ein Beispiel beschrieben, bei dem in der ersten Ausführungsform die vom Durchgangsmechanismus vorgenommene Prozedur dynamisch verändert wird, und zwar abhängig von der Korrelation zwischen Klangsignalen.
In der folgenden Beschreibung sind Konfigurationsteile, die den Teilen in der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform. Sie werden nicht nochmals ausführlich beschrieben. Da das Anordnungsbeispiel des Echounterdrückungssystems in der fünften Ausführungsform gleich der Konfiguration in der ersten Ausführungsform ist, die anhand von 4 beschrieben wurde, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
22 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 der fünften Ausführungsform der Erfindung darstellt. Der Durchgangsmechanismus 22 gemäß der fünften Ausführungsform enthält einen Vergleichsabschnitt 224, der die Amplituden von Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) aus Kanälen miteinander vergleicht, die in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt und in Frames geordnet sind, damit der Filterkoeffizient bzw. die Filtercharakteristik eines jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... abhängig von der Korrelation zwischen den verglichenen Amplituden dynamisch verändert wird. Anstatt die Amplituden aller Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) miteinander zu vergleichen, kann man auch eine Leistung, die das Quadrat der Amplitude ist, als alternativen Wert zur Amplitude für den Vergleich verwenden.
Der Vergleichsabschnitt 224 leitet eine Korrelation zwischen jedem der Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) in jedem Frequenzband für jede gegebene Frameanzahl oder in gegebenen Zeitintervallen ab. Die Korrelation wird durch den Vergleich der Amplitude eines jeden Klangsignals mit den anderen Klangsignalen gebildet. Stellt man als Ergebnis des Vergleichs fest, dass es ein Klangsignal gibt, dessen Amplitude um einen gegebenen Wert größer ist als die Amplitude aller anderen Klangsignale, so wird festgestellt, dass die Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) untereinander eine schwache Korrelation aufweisen, und das eine Klangsignal mit der größten Amplitude wird bestimmt. Der Amplitudenvergleich zwischen dem einen Klangsignal und einem anderen Klangsignal erfolgt durch das Feststellen, ob das mit einem gegebenen Vergleichsverfahren erhaltene Vergleichsergebnis, beispielsweise als Verhältnis der Amplitude des einen Klangsignals zur Amplitude eines anderen Klangsignals, eine Differenz, die man durch Subtrahieren der Amplitude eines anderen Klangsignals von der Amplitude des einen Klangsignals erhält, ein Verhältnis oder eine Differenz zwischen den Absolutwerten der Amplituden und ein Verhältnis oder eine Differenz zwischen Leistungen, von denen jede das Quadrat einer Amplitude ist, gleich oder größer als ein voreingestellter gegebener Wert ist. Der zum Vergleich benutzte gegebene Wert ist so eingestellt, dass er eine Bedingung erfüllt, unter der alle anderen Klangsignale Amplituden aufweisen, die so klein sind, dass man sie verglichen mit der Amplitude des einen Klangsignals vernachlässigen kann.
Sei beispielsweise die Amplitude des n-ten Kanals nch bei der Frequenz f mit nch(f) bezeichnet und der gegebene Wert mit α. Durch Auswerten der Gleichung (1) unten wird festgestellt, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) schwach ist und dass das Klangsignal mit der größten Amplitude das Klangsignal Xn(f) ist, d. h. das Klangsignal im Kanal n. $\begin{matrix} nch (f) /1ch (f) \geq α, & nch (f) /2ch (f) \geq α, \end{matrix}$
Der Vergleichsabschnitt 224 liefert einen Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... bei einer Abweichungsfrequenz fd, die die Frequenz f bezeichnet, bei der die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) als schwach erkannt wird. Der Vergleichsabschnitt 224 liefert 1,0 als Filterkoeffizient für den Bandpassfilterabschnitt 221 bei dem Klangsignal eines Kanals mit der größten Amplitude, und er liefert 0,0 als Filterkoeffizient für den Bandpassfilterabschnitt 221 bei den Klangsignalen anderer Kanäle. Der Vergleichsabschnitt 224 sendet nun die Filterkoeffizienten für die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... bei der Abweichungsfrequenz fd jeweils an die zugehörigen Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ....
Wird der Filterkoeffizient bei der Abweichungsfrequenz fd empfangen, so verändert jeder der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... den Filterkoeffizienten bei der Abweichungsfrequenz fd auf den empfangenen Filterkoeffizienten. D. h., die Filterkoeffizienten werden so eingestellt, dass nur das Klangsignal mit der maximalen Amplitude durchgelassen wird.
Wird als Vergleichsergebnis des Vergleichsabschnitts 224 festgestellt, dass es kein Klangsignal gibt, bei dem verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale die Amplitude gleich oder größer einem gegebenen Wert ist, so wird angenommen, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) stark ist. Wird vorausgesetzt, dass die Korrelation stark ist, so ermittelt der Vergleichsabschnitt 224 keine Abweichungsfrequenz fd und keinen Filterkoeffizienten. Damit führen die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... Prozeduren aus, die den früher beschriebenen Prozeduren in der ersten Ausführungsform gleichen.
Der Fall, dass die Korrelation unter den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) schwach ist und die Amplitude eines Klangsignals größer ist als die Amplituden der anderen Klangsignale, tritt beispielsweise dann auf, wenn in mehrkanaliger Orchestermusik ein Solo gespielt wird, das ein starkes Ausgangssignal in einem Kanal erzeugt. Unter diesen Umständen empfinden Zuhörer den ausgegebenen Klang als unangenehm, wenn das Klangsignal des Instruments, das den Solopart spielt, in den Bandpassfilterabschnitten 221, 221, ... unterdrückt wird. Gemäß der fünften Ausführungsform wird unter solchen Umständen der Klang des Klangsignals für ein Instrument, das solo spielt, als auszugebender Klang ausgewählt. Dadurch wird es möglich, Klänge auszugeben, die weniger unangenehme Empfindungen verursachen.
Es werden nun Prozeduren beschrieben, die von Vorrichtungen ausgeführt werden, die im Echounterdrückungssystem der fünften Ausführungsform der Erfindung enthalten sind. 23 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung 2 gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung vornimmt. In der fünften Ausführungsform werden die Prozeduren in den Operationen S101 und S102 der Klangausgabeprozedur gemäß der ersten Ausführungsform vorgenommen. Der Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 vergleicht mit Hilfe des Vergleichsabschnitts 224 die Amplitude eines jeden Klangsignals X1(f), ..., Xn(f) für jedes Frequenzband untereinander und stellt fest, ob die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) schwach ist und ob ein Klangsignal vorhanden ist, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist (in der Operation S701).
Wird in der Operation S701 festgestellt, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) schwach ist und dass ein Klangsignal vorhanden ist, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist (JA in der Operation S701), so kennzeichnet der Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 mit Hilfe des Vergleichsabschnitts 224 ein Klangsignal mit der maximalen Amplitude bei der Frequenz f, d. h. der Abweichungsfrequenz fd. Er bestimmt einen Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... abhängig vom kennzeichneten Klangsignal (in der Operation S702), und er sendet die ermittelten Filterkoeffizienten an jeden der zugehörigen Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... als Filterkoeffizient bei der Abweichungsfrequenz fd. In der Operation S702 erhält der Filterkoeffizient des Bandpassfilterabschnitts 221, der zu dem einen Klangsignal mit der maximalen Amplitude gehört, den Wert 1,0, und die Filterkoeffizienten der Bandpassfilter 221, 221, ..., die zu den anderen Klangsignalen gehören, erhalten den Wert 0,0.
Der Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 verändert die Einstellung des Filterkoeffizienten bei der Abweichungsfrequenz fd für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... auf den jeweils empfangenen Filterkoeffizienten (in der Operation S703). Die Klangausgabevorrichtung 2 führt daraufhin die Prozeduren ab der Operation S103 aus, die in der Klangausgabeprozedur der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Wird in der Operation S701 festgestellt, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) stark ist und dass es kein einzelnes Klangsignal gibt, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist (NEIN in der Operation S701), so löscht der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 die Veränderung der Filterkoeffizienteneinstellung für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... (in der Operation S704). Das Löschen der Veränderung in der Operation S704 ist eine Prozedur, in der die veränderte Einstellung rückgängig gemacht wird, falls die Filterkoeffizienteneinstellung in der Operation S703 geändert wurde, und in der die ursprüngliche Einstellung der Filterkoeffizienten wiederhergestellt wird. Wurde die Einstellung der Filterkoeffizienten nicht geändert, so erfolgt keine wesentliche Prozedur. Auch bei veränderter Filterkoeffizienteneinstellung ist es nicht immer erforderlich, die ursprüngliche Einstellung der Filterkoeffizienten wiederherzustellen, da die Hauptprozedur, die den Durchgang nur der Komponente eines Klangsignals bei der Frequenz erlaubt, für die Frequenz erfolgt ist. Die Klangausgabevorrichtung 2 führt nun die Prozeduren ab der Operation S103 aus, die in der Klangausgabeprozedur der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Da die anderen Konfigurationen und Prozeduren denjenigen in der ersten Ausführungsform gleichen, sei auf diese verwiesen. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht wiederholt.
24A - 24C zeigen Erklärungsskizzen, die das Konzept eines Beispiels für die Prozedur darstellen, die der Durchgangsmechanismus 22 vornimmt, der in der Klangausgabevorrichtung 2 der fünften Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. 24A - 24C zeigen Kurven, die die Amplitude in Abhängigkeit von der Frequenz f an einem bestimmten Punkt darstellen, und zwar für jeden Kanal bezüglich eines Klangsignals. 24A stellt den ersten Kanal ch1(f) dar, 24B stellt den zweiten Kanal ch2(f) dar, und 24C stellt den n-ten Kanal chn(f) dar. Bei der Frequenz f1 besteht eine hohe Korrelation zwischen den Kanälen, wodurch der Durchgangsmechanismus 22 eine Prozedur vornimmt, die auf einem voreingestellten Filterkoeffizienten beruht. Bei der Frequenz f2 ist die Korrelation schwach, und die Amplitude des Klangsignals aus dem ersten Kanal ch1(f) ist groß. Damit hat der Filterkoeffizient für den Bandpassfilterabschnitt 221 hinsichtlich des ersten Kanals ch1(f) den Wert 1,0, wogegen der Filterkoeffizient für die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... hinsichtlich der anderen Kanäle den Wert 0,0 hat. Bei der Frequenz f3 ist die Korrelation schwach, und die Amplitude des Klangsignals aus dem zweiten Kanal ch2(f) ist groß. Damit hat der Filterkoeffizient für den Bandpassfilterabschnitt 221 hinsichtlich des zweiten Kanals ch2(f) den Wert 1,0, wogegen der Filterkoeffizient für die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... hinsichtlich der anderen Kanäle den Wert 0,0 hat. Bei der Frequenz f4 ist die Korrelation schwach, und die Amplitude des Klangsignals aus dem n-ten Kanal chn(f) ist groß. Damit hat der Filterkoeffizient für den Bandpassfilterabschnitt 221 hinsichtlich des n-ten Kanals chn(f) den Wert 1,0, wogegen der Filterkoeffizient für die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... den Wert 0,0 hat.
Sechste Ausführungsform
Die sechste Ausführungsform ist ein Beispiel, bei dem in der fünften Ausführungsform das Verfahren zum Einstellen von Filterkoeffizienten geändert wird.
In der folgenden Beschreibung sei für Anordnungsabschnitte, die der fünften Ausführungsform gleichen oder der ersten Ausführungsform, auf die sich die fünfte Ausführungsform stützt, auf die fünfte bzw. die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird. Da das Anordnungsbeispiel des Echounterdrückungssystems in der sechsten Ausführungsform gleich der Konfiguration in der ersten Ausführungsform ist, die anhand von 4 beschrieben wurde, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
25 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 der sechsten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Der in dem Durchgangsmechanismus 22 enthaltene Vergleichsabschnitt 224 stellt fest, ob es ein Klangsignal gibt, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist, und zwar für jede gegebene Anzahl Frames oder in gegebenen Zeitintervallen. Wird festgestellt, dass es ein derartiges Klangsignal gibt, sendet der Vergleichsabschnitt 224 die Frequenz, d. h. die Abweichungsfrequenz fd, an jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ....
Wird an den Bandpassfilterabschnitten 221, 221, ... die Abweichungsfrequenz fd empfangen, so wird der Filterkoeffizient bei der empfangenen Abweichungsfrequenz fd auf den Wert 1,0 verändert. Werden auf diese Weise die Filterkoeffizienten aller Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... auf den Wert 1,0 gesetzt, so können alle Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) durchlaufen. Verglichen mit der Amplitude eines Klangsignals sind die Amplituden aller anderen Klangsignale so klein, dass man sie vernachlässigen kann. Dadurch erhält man auch dann eine Auswirkung, die im Wesentlichen mit der fünften Ausführungsform vergleichbar ist, wenn alle Klangsignale X1(f), ..., Xn(f) durchgelassen werden.
Wird als Ergebnis des Vergleichs im Vergleichsabschnitt 224 festgestellt, dass es kein Klangsignal gibt, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist, so wird davon ausgegangen, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) stark ist. Wird eine starke Korrelation vorausgesetzt, so liefert der Vergleichsabschnitt 224 keine Abweichungsfrequenz fd. Damit werden in den Bandpassfilterabschnitten 221, 221, ... Prozeduren ausgeführt, die den oben für die erste Ausführungsform beschriebenen Prozeduren gleichen. Es sei angemerkt, dass der Vergleichsabschnitt 224 nicht nur die Abweichungsfrequenz fd an die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... senden kann, sondern auch einen Filterkoeffizienten bei der Abweichungsfrequenz fd für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... an jeden der zugeordneten Bandpassfilterabschnitte 221, 221, .... Dabei haben die von dem Vergleichsabschnitt 224 an die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... gesendeten Filterkoeffizienten alle den Wert 1,0.
Es werden nun Prozeduren beschrieben, die von Vorrichtungen ausgeführt werden, die im Echounterdrückungssystem der sechsten Ausführungsform der Erfindung enthalten sind. 26 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Klangausgabevorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung 2 gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung vornimmt. In der sechsten Ausführungsform werden die Prozeduren in den Operationen S101 und S102 der Klangausgabeprozedur gemäß der ersten Ausführungsform vorgenommen. Der Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 vergleicht mit Hilfe des Vergleichsabschnitts 224 die Amplitude eines jeden Klangsignals X1(f), ..., Xn(f) für jedes Frequenzband untereinander und stellt fest, ob die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) schwach ist und ob ein Klangsignal vorhanden ist, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist (in der Operation S801).
Wird in der Operation S801 festgestellt, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) schwach ist und dass es ein Klangsignal gibt, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist (Ja in der Operation S801), so sendet der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 die Abweichungsfrequenz fd aus dem Vergleichsabschnitt 224 an jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ....
Der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 verstellt die Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... bei der Abweichungsfrequenz fd auf den Wert 1,0 (in der Operation S802). Die Klangausgabevorrichtung 2 führt nun die Prozeduren ab der Operation S103 aus, die in der Klangausgabeprozedur der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Wird in der Operation S801 festgestellt, dass die Korrelation zwischen den Klangsignalen X1(f), ..., Xn(f) stark ist und dass es kein Klangsignal gibt, dessen Amplitude verglichen mit den Amplituden aller anderen Klangsignale gleich oder größer einem gegebenen Wert ist (NEIN in der Operation S801), so löscht der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 die Veränderung der Filterkoeffizienteneinstellung für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... (in der Operation S803). Das Löschen der Veränderung in der Operation S803 ist eine Prozedur, in der die veränderte Einstellung rückgängig gemacht wird, falls die Filterkoeffizienteneinstellung in der Operation S802 geändert wurde, und in der die ursprüngliche Einstellung der Filterkoeffizienten wiederhergestellt wird. Wurde die Einstellung der Filterkoeffizienten nicht geändert, so erfolgt keine wesentliche Prozedur. Die Klangausgabevorrichtung 2 führt nun die Prozeduren ab der Operation S103 aus, die in der Klangausgabeprozedur der ersten Ausführungsform beschrieben sind.
Als Prozedur der Operation S103, die nach der Prozedur der Operationen S801 bis S803 ausgeführt wird, erlaubt der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 durch die Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... den Durchgang von Komponenten X1_f(f), ..., Xn_f(f) in unterschiedlichen Frequenzbändern für eine Anzahl Klangsignale X1(f), ..., Xn(f), die in Komponenten auf der Frequenzachse umgesetzt wurden. Es sei darauf hingewiesen, dass, obwohl ein Klangsignal für jede Frequenz f durchläuft, alle Klangsignale X1(fd), ..., Xn(fd) für die Komponente der Abweichungsfrequenz fd durchlaufen.
Da die anderen Konfigurationen und Prozeduren denjenigen in der ersten Ausführungsform gleichen, sei auf diese verwiesen. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht wiederholt.
Siebte Ausführungsform
Die siebte Ausführungsform ist ein Beispiel, bei dem in der ersten Ausführungsform ein Filterkoeffizient für jeden Bandpassfilterabschnitt im Verlauf der Zeit verändert wird.
In der folgenden Beschreibung sind Konfigurationsteile, die den Teilen in der ersten Ausführungsform gleichen, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet wie in der ersten Ausführungsform. Sie werden nicht nochmals ausführlich beschrieben. Da das Anordnungsbeispiel des Echounterdrückungssystems in der siebten Ausführungsform gleich der Konfiguration in der ersten Ausführungsform ist, die anhand von 4 beschrieben wurde, sei auf die erste Ausführungsform verwiesen, deren Beschreibung nicht wiederholt wird.
27 zeigt ein Funktions-Blockdiagramm, das ein Aufbaubeispiel des Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 der siebten Ausführungsform der Erfindung darstellt. Der Durchgangsmechanismus 22 der siebten Ausführungsform enthält einen Koeffizientenabschnitt 225, der den Filterkoeffizienten in jedem der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... verändert.
Der Koeffizientenabschnitt 225 enthält eine Taktschaltung (nicht dargestellt) zum Bestimmen der Zeit und liefert einen Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... in gegebenen Zeitintervallen. Der Koeffizientenabschnitt 225 liefert den Wert 1,0 als Filterkoeffizient für einen Bandpassfilterabschnitt 221, jedoch den Wert 0,0 als Filterkoeffizient für die anderen Bandpassfilterabschnitte 221, 221, .... Man beachte, dass sich der Bandpassfilterabschnitt 221, dessen Filterkoeffizient auf den Wert 1,0 gesetzt ist, jedes Mal ändert. Der Koeffizientenabschnitt 225 bestimmt die Filterkoeffizienten mit unterschiedlichen Verfahren, beispielsweise mit Hilfe einer Tabelle, in der die Filterkoeffizienten vorab in Abhängigkeit von der Zeit aufgezeichnet sind, und mit Hilfe einer gegebenen Funktion zum Ausgeben von Filterkoeffizienten. Der ermittelte Filterkoeffizient für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... wird an jeden der zugeordneten Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... gesendet.
In den Bandpassfilterabschnitten 221, 221, ... wird jeder Filterkoeffizient durch den empfangenen Filterkoeffizienten ersetzt. Der Koeffizientenabschnitt 225 bestimmt einen Filterkoeffizienten, der sich in gegebenen Zeitintervallen jedes Mal ändert. Damit ändert sich der Filterkoeffizient für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... in einem gegebenen Zeitintervall, d. h. er ändert sich abhängig von der Zeit. Damit verändert der Durchgangsmechanismus 22 abhängig von der Zeit eine Komponente in einem Frequenzband für jedes durchzulassende Klangsignal. Zum Verändern eines Filterkoeffizienten abhängig von der Zeit kann man den Filterkoeffizienten auch jeweils für eine gegebene Anzahl Frames verändern anstatt ihn abhängig von der Zeit zu ändern, die aus der Taktschaltung stammt.
Es werden nun Prozeduren beschrieben, die von Vorrichtungen ausgeführt werden, die im Echounterdrückungssystem der siebten Ausführungsform der Erfindung enthalten sind. 28 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Beispiel des Koeffizientenänderungsvorgangs darstellt, den die Klangausgabevorrichtung 2 der siebten Ausführungsform der Erfindung ausführt. Der Koeffizientenabschnitt 225 des Durchgangsmechanismus 22 in der Klangausgabevorrichtung 2 greift auf die Taktschaltung zu und stellt fest, ob eine vorbestimmte gegebene Zeitspanne verstrichen ist (in der Operation S901).
Wird in der Operation S901 festgestellt, dass die gegebene Zeitspanne verstrichen ist (JA in der Operation S901), so bestimmt der Koeffizientenabschnitt 225 im Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 einen Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... (in der Operation S902) und sendet den ermittelten Filterkoeffizienten an jeden der zugehörigen Bandpassfilterabschnitte 221, 221, .... Wird in der Operation S901 festgestellt, dass die gegebene Zeitspanne nicht verstrichen ist (NEIN in der Operation S901), so wird die Prozedur in der Operation S901 wiederholt.
Der Durchgangsmechanismus 22 der Klangausgabevorrichtung 2 verändert die Einstellung des Filterkoeffizienten für jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... (in der Operation S903). Durch die Prozedur der Koeffizientenveränderung verändert der Durchgangsmechanismus 22 abhängig von der Zeit eine Komponente eines Frequenzbands für jedes durchzulassende Klangsignal.
Da die anderen Konfigurationen und Prozeduren denjenigen in der ersten Ausführungsform gleichen, sei auf diese verwiesen. Die Beschreibung der ersten Ausführungsform wird nicht wiederholt.
29A - 29F zeigen erklärende Skizzen, die ein Beispiel der zeitlichen Veränderung eines Filterkoeffizienten eines jeden der Bandpassfilterabschnitte 221, 221, ... des Durchgangsmechanismus 22 darstellen, der in der Klangausgabevorrichtung 2 der siebten Ausführungsform der Erfindung enthalten ist. 29A, 29B und 29C zeigen Filterkoeffizienten C1(f), C2(f) und Cn(f) für die Klangsignale X1(f), X2(f) und Xn(f) im ersten Kanal 1ch, im zweiten Kanal 2ch und im dritten Kanal nch. Jede Kurve zeigt den Zusammenhang zwischen der Frequenz, die auf der Abszisse aufgetragen ist, und einem Filterkoeffizienten, der auf der Ordinate aufgetragen ist. 29D, 29E und 29F zeigen Filterkoeffizienten C1(f), C2(f) und Cn(f) für die Klangsignale X1(f), X2(f) und Xn(f) im ersten Kanal 1ch, im zweiten Kanal 2ch und im dritten Kanal nch nachdem eine gegebene Zeitspanne gegenüber dem Zustand verstrichen ist, der in 29A, 29B bzw. 29C dargestellt ist. Durch einen Vergleich von 29A, 29B und 29C mit 29D, 29E und 29F ist deutlich zu sehen, dass sich der Wert eines Filterkoeffizienten für jeden Kanal, d. h. ein Filterkoeffizient, abhängig von der Zeit ändert. Damit verändert sich eine Komponente eines Frequenzbands für jedes Klangsignal, das durchzulassen ist, abhängig von der Zeit.
Die Ausführungsformen 1 bis 7 zeigen nur einen Teil der zahlreichen Ausführungsformen der Erfindung. Man kann verschiedene Hardware und Software geeignet konfigurieren und verschiedene Prozeduren aufnehmen, die sich von den beschriebenen Grundprozeduren unterscheiden. Man kann beispielsweise das Echounterdrückungssystem der Erfindung auf verschiedene Systeme anwenden, die Klänge oder Audio betreffen und bei denen es sich nicht um ein Navigationssystem oder ein Fernsehsystem handelt. Zudem kann man den Echounterdrücker, die Klangausgabevorrichtung, die Klangeingabevorrichtung und die Klangverarbeitungsvorrichtung insgesamt als eine Vorrichtung konfigurieren oder geeignet ausgewählt zwei oder drei Vorrichtungen zu einer Vorrichtung zusammenfassen. Man kann auch eine Vorrichtung in Form mehrerer Vorrichtungen konfigurieren, so dass die Klangausgabevorrichtung in eine Klangsignal-Erzeugungsvorrichtung, die ein Klangsignal erzeugt, und eine Klangausgabevorrichtung aufgeteilt wird. Obwohl in der ersten bis siebten Ausführungsform jeweils Beispiele erläutert werden, in denen ein Kammfilter dadurch gebildet wird, dass ein Filterkoeffizient auf den Wert 0,0 oder 1,0 gesetzt wird, kann man Filter mit diversen anderen Charakteristiken ausbilden, beispielsweise ein Trapezfilter oder ein Dreiecksfilter, indem man den Filterkoeffizienten so einstellt, dass er Werte größer als 0,0 und kleiner als 1,0 annimmt. Man kann die erste bis siebte Ausführungsform jeweils geeignet miteinander kombinieren anstatt sie unabhängig zu implementieren.

Claims

Echounterdrückungssystem mit einer Klangausgabevorrichtung (2), die Klänge gestützt auf ein Klangsignal ausgibt; einer Klangeingabevorrichtung (3), die eingegebene Klänge in ein Klangsignal umsetzt; und einem Echounterdrücker (1), der Echos unterdrückt, die aus dem Klang stammen, den die Klangausgabevorrichtung (2) ausgibt, und zwar in dem in die Klangeingabevorrichtung (3) eingegebenen Klang, wobei die Klangausgabevorrichtung (2) umfasst: einen Durchgangsabschnitt (22), mit einem ersten Konvertierungsabschnitt (220), der jedes Klangsignal aus einer Mehrzahl von Klangsignalen in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Frequenzachse konvertiert; einem Bandpassfilterabschnitt (221), der den Durchgang einer Komponente in einem jeweiligen unterschiedlichen Frequenzband für jedes Klangsignal aus der Mehrzahl von in Komponenten auf einer Frequenzachse konvertierten Klangsignalen erlaubt; und einem zweiten Konvertierungsabschnitt (222), der jedes Klangsignal aus der Mehrzahl Klangsignalen, die jeweils den Bandpassfilterabschnitt (221) passiert haben, in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Zeitachse konvertiert; und eine Mehrzahl von Klangausgabeabschnitten (20), von denen jeder einen Klang gestützt auf jeweils eines der Mehrzahl von Klangsignalen ausgibt, die den Durchgangsabschnitt (22) passiert haben, und wobei der Echounterdrücker (1) umfasst: einen Summierer (120) zum Aufsummieren der Mehrzahl von Klangsignalen, die den Durchgangsabschnitt (22) passiert haben, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird; eine Eingabevorrichtung (11), in die ein Klangsignal von der Klangeingabevorrichtung (3) als Beobachtungsklangsignal eingegeben wird; und einen Korrekturabschnitt (121), der das Beobachtungsklangsignal korrigiert, damit Echos unterdrückt werden, die in dem Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar gestützt auf das Beobachtungsklangsignal und das Referenzklangsignal, wobei die Mehrzahl von Klangsignalen, die den Durchgangsabschnitt (22) passieren, ein erstes Klangsignal, ein zweites Klangsignal und ein verarbeitetes Klangsignal umfasst, wobei das verarbeitete Klangsignal durch Verarbeiten zumindest eines des ersten Klangsignals oder des zweiten Klangsignals mit einem gegebenen Verarbeitungsverfahren erhalten wird und ein Bündelungssignal, das die Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals ist, ein verzögertes erstes Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, und ein verzögertes zweites Klangsignal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, enthält; und wobei der Bandpassfilterabschnitt (221) für die jeweiligen Klangsignale eingestellte Filterkoeffizienten aufweist, welche einen ersten Filterkoeffizienten, der für das erste Klangsignal eingestellt ist; einen zweiten Filterkoeffizienten, der für das zweite Klangsignal eingestellt ist; und einen Verarbeitungsfilterkoeffizienten, der für das verarbeitete Klangsignal eingestellt ist, abhängig von einem Verarbeitungsverfahren basierend auf zumindest einem des ersten Filterkoeffizienten und des zweiten Filterkoeffizienten, umfassen, und wobei der Verarbeitungsfilterkoeffizient einen für das Bündelungssignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals, einen für das verzögerte erste Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem ersten Filterkoeffizienten, und einen für das verzögerte zweite Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem zweiten Filterkoeffizienten, enthält.
Echounterdrückungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Bandpassfilterabschnitte (221) als Kammfilter wirkt.
Echounterdrückungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangsabschnitt (22) einen Entfernungsabschnitt (223) umfasst, der eine Komponente eines jeden Frequenzbands, welche einem vorbestimmten Entfernungsband entspricht, von der Mehrzahl von Klangsignalen, die den Bandpassfilterabschnitt (221) durchlaufen haben, entfernt; und dass der Korrekturabschnitt (121) enthält: einen Korrekturfilterabschnitt (1210), der eine Korrekturgröße ableitet, die für die Korrektur des Beobachtungsklangsignals erforderlich ist, und zwar durch Filtern. des Referenzklangsignals mit einem Filterkoeffizienten, der für jede Frequenz eingestellt wird; einen Koeffizientenaktualisierungsabschnitt (1212), der die Berechnung und Aktualisierung des Filterkoeffizienten des Korrekturfilters vornimmt, und zwar anhand des korrigierten Beobachtungsklangsignals; und einen Aktualisierungsfeststellabschnitt (1213), der feststellt, ob eine Aktualisierung durch den Koeffizientenaktualisierungsabschnitt möglich ist, und zwar anhand einer Komponente des Entfernungsbands für das Beobachtungsklangsignal.
Echounterdrückungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klangausgabevorrichtung (2) zudem einen Vergleichsabschnitt (224) enthält, der die Amplituden einer Mehrzahl Klangsignale miteinander vergleicht, und zwar mit einem gegebenen Verfahren für jedes Frequenzband, damit festgestellt wird, ob ein Wert, der ein Vergleichsergebnis anzeigt, das man durch Vergleichen der Amplitude eines Klangsignals, das die größte Amplitude hat, mit den Amplituden aller anderen Klangsignale erhält, gleich einem gegebenen Wert ist oder größer ist als ein gegebener Wert; und dadurch, dass der Durchgangsabschnitt (22) den Durchgang nur desjenigen Klangsignals für ein Frequenzband erlaubt, von dem der Vergleichsabschnitt (224) feststellt, dass es einen Wert, der das Vergleichsergebnis anzeigt, hat, der gleich dem gegebenen Wert oder größer als der gegebene Wert ist.
Echounterdrückungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Klangausgabevorrichtung (2) zudem einen Vergleichsabschnitt (224) enthält, der die Amplituden einer Mehrzahl Klangsignale miteinander vergleicht, und zwar mit einem gegebenen Verfahren für jedes Frequenzband, damit festgestellt wird, ob ein Wert, der ein Vergleichsergebnis anzeigt, das man durch Vergleichen der Amplitude eines Klangsignals, das die größte Amplitude hat, mit den Amplituden aller anderen Klangsignale erhält, gleich einem gegebenen Wert ist oder größer ist als ein gegebener Wert; und dadurch, dass der Durchgangsabschnitt (22) den Durchgang aller Klangsignale durch ein Frequenzband erlaubt, von dem der Vergleichsabschnitt (224) feststellt, dass sie einen Wert, der ein Vergleichsergebnis anzeigt, haben, der gleich dem gegebenen Wert oder größer als der gegebene Wert ist.
Echounterdrückungssystem nach irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchgangsabschnitt (22) eine Komponente eines Frequenzbands für jedes durchlaufende Klangsignal zeitabhängig verändert.
Echounterdrückungsverfahren, das verwendet: eine Klangausgabevorrichtung (2), die Klänge ausgibt, die abhängen von einem Klangsignal, eine Klangeingabevorrichtung (3), in die Klänge eingegeben werden, und einen Echounterdrücker (1) zum Unterdrücken von Echos, die von den Klängen stammen, die die Klangausgabevorrichtung (2) ausgibt, und zwar in den Klängen, die in die Klangeingabevorrichtung (3) eingegeben werden, die Klangausgabevorrichtung (2) vornimmt: eine Konvertierungsprozedur zur Konvertierung eines jeden Klangsignals aus einer Mehrzahl von Klangsignalen in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Frequenzachse; eine Durchgangsprozedur, die den Durchgang einer Komponente in einem jeweiligen unterschiedlichen Frequenzband durch eine Mehrzahl von Bandpassfiltern für jedes Klangsignal aus der Mehrzahl von in Komponenten auf einer Frequenzachse konvertierten Klangsignalen erlaubt; eine Konvertierungsprozedur zur Konvertierung eines jeden Klangsignals aus der Mehrzahl von Klangsignalen, die die Bandpassfilter passiert haben, in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Zeitachse;und eine Klangausgabeprozedur, die Klänge gestützt auf jeweils eines der Mehrzahl von Klangsignalen ausgibt, für die Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern durchgegangen sind; die Klangeingabevorrichtung (3) eine Klangeingabeprozedur vornimmt, die die eingegebenen Klänge in ein Klangsignal umwandelt; und der Echounterdrücker (1) vornimmt: eine Summierprozedur, die eine Mehrzahl Klangsignale aufsummiert, für die Komponenten in unterschiedlichen Frequenzbändern durchgegangen sind, damit ein Referenzklangsignal erzeugt wird; eine Eingabeprozedur zum Eingeben eines Klangsignals aus der Klangeingabevorrichtung (3) als Beobachtungsklangsignal; und eine Korrekturprozedur zum Korrigieren des Beobachtungsklangsignals, damit Echos unterdrückt werden, die in dem Beobachtungsklangsignal enthalten sind, und zwar ausgehend von dem Beobachtungsklangsignal und dem Referenzklangsignal, wobei jedes Klangsignal aus der Mehrzahl von Klangsignalen, die in der Durchgangsprozedur die Bandpassfilter passieren, ein erstes Klangsignal, ein zweites Klangsignal oder ein verarbeitetes Klangsignal ist, wobei das verarbeitete Klangsignal durch Verarbeiten zumindest eines des ersten Klangsignals oder des zweiten Klangsignals mit einem gegebenen Verarbeitungsverfahren erhalten wird und ein Bündelungssignal, das die Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals ist, ein verzögertes erstes Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, und ein verzögertes zweites Klangsignal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, enthält; und wobei die Bandpassfilter für die jeweiligen Klangsignale eingestellte Filterkoeffizienten aufweisen, welche einen ersten Filterkoeffizienten, der für das erste Klangsignal eingestellt ist; einen zweiten Filterkoeffizienten, der für das zweite Klangsignal eingestellt ist; und einen Verarbeitungsfilterkoeffizienten, der für das verarbeitete Klangsignal eingestellt ist, abhängig von einem Verarbeitungsverfahren basierend auf zumindest einem des ersten Filterkoeffizienten und des zweiten Filterkoeffizienten, umfassen, und wobei der Verarbeitungsfilterkoeffizient einen für das Bündelungssignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals, einen für das verzögerte erste Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem ersten Filterkoeffizienten, und einen für das verzögerte zweite Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem zweiten Filterkoeffizienten, enthält.
Klangausgabevorrichtung (2), die eine Mehrzahl Klangausgabeabschnitte (20) enthält, die Klänge ausgeben, die auf einer Mehrzahl Klangsignale beruhen, und die zusammenarbeitet mit einer Klangeingabevorrichtung (3), die ein Klangsignal erzeugt, das auf einem eingegebenen Klang beruht, und mit einem Echounterdrücker (1), der Echos unterdrückt, die aus dem Klang stammen, den der Klangausgabeabschnitt (20) ausgibt, und zwar im Klang, der in die Klangeingabevorrichtung (3) eingegeben wird, wobei die Klangausgabevorrichtung (2) einen Durchgangsabschnitt (22) enthält, mit einem ersten Konvertierungsabschnitt (220), der jedes Klangsignal aus einer Mehrzahl von Klangsignalen in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Frequenzachse konvertiert; einem Bandpassfilterabschnitt (221), der den Durchgang einer Komponente in einem jeweiligen unterschiedlichen Frequenzband für jedes Klangsignal aus der Mehrzahl von in Komponenten auf einer Frequenzachse konvertierten Klangsignalen erlaubt; und einem zweiten Konvertierungsabschnitt (222), der jedes Klangsignal aus der Mehrzahl Klangsignalen, die jeweils den Bandpassfilterabschnitt (221) passiert haben, in ein Klangsignal mit Komponenten auf einer Zeitachse konvertiert; und die Mehrzahl Klangausgabeabschnitte (20) Klänge gestützt auf jeweils eines der Mehrzahl von Klangsignalen ausgeben, die den Durchgangsabschnitt (22) durchlaufen haben, wobei jedes Klangsignal aus der Mehrzahl von Klangsignalen, die den Durchgangsabschnitt (22) passieren, ein erstes Klangsignal, ein zweites Klangsignal oder ein verarbeitetes Klangsignal ist, wobei das verarbeitete Klangsignal durch Verarbeiten zumindest eines des ersten Klangsignals oder des zweiten Klangsignals mit einem gegebenen Verarbeitungsverfahren erhalten wird und ein Bündelungssignal, das die Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals ist, ein verzögertes erstes Klangsignal, das man durch Verzögern des ersten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, und ein verzögertes zweites Klangsignal, das man durch Verzögern des zweiten Klangsignals um eine gegebene Zeitspanne erhält, enthält; und wobei der Bandpassfilterabschnitt (221) für die jeweiligen Klangsignale eingestellte Filterkoeffizienten aufweist, welche einen ersten Filterkoeffizienten, der für das erste Klangsignal eingestellt ist; einen zweiten Filterkoeffizienten, der für das zweite Klangsignal eingestellt ist; und einen Verarbeitungsfilterkoeffizienten, der für das verarbeitete Klangsignal eingestellt ist, abhängig von einem Verarbeitungsverfahren basierend auf zumindest einem des ersten Filterkoeffizienten und des zweiten Filterkoeffizienten, umfassen, und wobei der Verarbeitungsfilterkoeffizient einen für das Bündelungssignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf der Summe des ersten Klangsignals und des zweiten Klangsignals, einen für das verzögerte erste Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem ersten Filterkoeffizienten, und einen für das verzögerte zweite Klangsignal eingestellten Filterkoeffizienten basierend auf dem zweiten Filterkoeffizienten, enthält.
Audiosystem mit einem Echounterdrückungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Navigationssystem mit einem Echounterdrückungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
Mobiles Objekt (5) mit einem Echounterdrückungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6.