ES2268123T3 - Procedimiento y dispositivo para la supresion de señales periodicas de interferencia. - Google Patents
Procedimiento y dispositivo para la supresion de señales periodicas de interferencia. Download PDFInfo
- Publication number
- ES2268123T3 ES2268123T3 ES02787371T ES02787371T ES2268123T3 ES 2268123 T3 ES2268123 T3 ES 2268123T3 ES 02787371 T ES02787371 T ES 02787371T ES 02787371 T ES02787371 T ES 02787371T ES 2268123 T3 ES2268123 T3 ES 2268123T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- signal
- interference
- periodic
- subjected
- input signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/0208—Noise filtering
- G10L21/0216—Noise filtering characterised by the method used for estimating noise
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
- G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
- G10L21/0208—Noise filtering
- G10L2021/02085—Periodic noise
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
- G10L25/00—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00
- G10L25/03—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 characterised by the type of extracted parameters
- G10L25/12—Speech or voice analysis techniques not restricted to a single one of groups G10L15/00 - G10L21/00 characterised by the type of extracted parameters the extracted parameters being prediction coefficients
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
- Human Computer Interaction (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Noise Elimination (AREA)
Abstract
Procedimiento para la supresión de señales de interferencia periódicas en una señal de entrada que ha sido sometida a interferencias con las etapas: a) preparación de una duración periódica (T) de la señal de interferencia (S) esencialmente periódica; b) cálculo de una señal (S¿) que corresponde a la señal de interferencia (S); y c) realización de una substracción de la señal (S¿), que corresponde a la señal de interferencia, de la señal de entrada (E) que ha sido sometida a interferencias para la generación de una señal de entrada (E¿) sobre la que ha sido realizada la supresión de interferencias, caracterizado porque en la etapa b), en función de la duración periódica (T) de la señal que ha sido sometida a interferencias (S) se genera una señal de superposición a través de una superposición múltiple de la señal de entrada (E) en un intervalo de tiempo de la duración periódica (T) de la señal que ha sido sometida a interferencias (S), de manera que en la señal de superposición se intensifican cada vez más las señales que han sido sometidas a interferencias (S) que se encuentran en el mismo lugar y se suprimen las señales útiles (N) cada vez en mayor medida a partir de la señal de entrada (E), y se lleva a cabo una normalización siguiente de la señal de superposición.
Description
Procedimiento y dispositivo para la supresión de
señales periódicas de interferencia.
La presente invención se refiere a un
procedimiento y a un dispositivo para la supresión de señales de
interferencia esencialmente periódicas y en particular a un
procedimiento y a un dispositivo para la supresión de interferencias
periódicas en la zona de frecuencia de audio, que son provocadas,
por ejemplo, por un sistema digital de telecomunicaciones durante la
transmisión de datos y que se acoplan, por ejemplo, en un terminal
móvil de telecomunicaciones o en un aparato externo, como por
ejemplo un aparato de ayuda auditiva.
Se conocen a partir del documento US 5.903.819
un procedimiento de este tipo y un dispositivo de este tipo, como se
describen en los preámbulos de las reivindicaciones 1 y 26,
respectivamente. De acuerdo con el estado de la técnica, se lleva a
cabo una estimación de la señal de interferencia con la ayuda de
auto-correlación de una señal de entrada con una
versión retardada de la misma.
Otro procedimiento para la supresión de
interferencias de una señal útil, que está afectada con una señal de
interferencia periódica, se describe en el documento US 6.320.968
B1, donde se han tomado medidas para la supresión de interferencias
porque se elimina otra señal, que contiene la señal de
interferencia.
Como antecedentes técnicos de la invención se
puede mencionar, además, el artículo técnico de Meir Feder
"Parameter estimation and extraction of helicopter signals with a
wide-band interface" (IEEE Transactions on signal
processing, IEEE, Inc. Nueva York, US, Vol. 41, Nº 1, 1993, páginas
232-244).
En una pluralidad de sistemas digitales de
telecomunicaciones se lleva a cabo una transmisión de datos entre un
terminal de comunicación móvil, como por ejemplo un teléfono móvil y
una estación de base correspondiente a través de una señal de alta
frecuencia impulsada con una frecuencia portadora predeterminada.
Para un llamado sistema de telecomunicaciones GSM (global system
for mobile communications), la frecuencia portadora es 900 MHz y una
frecuencia de impulsos tiene aproximadamente 217 Hz. En el caso de
un sistema de telecomunicaciones DECT, en cambio, la frecuencia
portadora es 1800 MHz y la frecuencia de impulsos correspondiente es
100 Hz. Otra normal que se basa en GSM es la norma DCS 180, que
trabaja de la misma manera con una frecuencia portadora de 1800 MHz.
Por lo tanto, en los sistemas digitales de telecomunicaciones se
utilizan una pluralidad de frecuencias portadoras con diferentes
frecuencias de impulsos, por lo que los fabricantes de terminales
desarrollan cada vez en mayor medida los llamados terminales de
banda dual o bien de banda triple para la implementación de las
diferentes normas.
Especialmente la señal de alta frecuencia
impulsada plantea en este caso con frecuencia problemas. La señal de
alta frecuencia impulsada es demodulada, por ejemplo, a través de la
curva característica FET no lineal de un micrófono que está presente
en el terminal y provoca de esta manera, en parte, claramente
interferencias perceptibles en la zona de la frecuencia de
audio.
La figura 1 muestra una representación temporal
simplificada de una señal que ha sido sometida a interferencias
periódicamente, como aparece, por ejemplo, en la salida de una
fuente de señales que ha sido sometida a interferencias por una
señal de alta frecuencia impulsada, como por ejemplo un
micrófono.
La figura 2 muestra una representación temporal
simplificada de la señal de alta frecuencia impulsada
correspondiente o bien de la señal de interferencia periódica, como
aparece por ejemplo en sistemas de telecomunicaciones GSM o DECT. En
la norma GSM, de acuerdo con la figura 2, se transmiten a una
distancia de tiempo T de aproximadamente 4,7 milisegundos, unos
impulsos de alta frecuencia, que contienen las informaciones
propiamente dichas. En la norma DECT, esta distancia de tiempo T es
10 milisegundos y corresponde a una frecuencia de 100 Hz en
oposición a 217 Hz en GSM. Las señales de interferencia periódica
pueden introducirse ahora en una placa de circuito impreso y
especialmente en una fuente de señales, como por ejemplo un
micrófono, con lo que se obtienen los picos de interferencia
representados en la figura 1.
Los dispositivos y los procedimientos
convencionales para la supresión de estas señales de interferencia
periódicas se basan esencialmente en un blindaje de la incidencia de
la radio, por ejemplo a través de una carcasa de blindaje conductora
de la fuente de señales o bien una carcasa conductora del micrófono.
En este caso, hay que tener en cuenta que la carcasa está cerrada lo
más completamente posible. Se consigue una acción óptima la mayoría
de las veces a través de un blindaje metálico. No obstante, el gasto
para un blindaje de este tipo es costoso y, además, es intensivo de
espacio especialmente en aparatos como, por ejemplo, en un terminal
de comunicación móvil y/o en un aparato de ayuda auditiva.
Otra posibilidad para la supresión de estas
señales de interferencia periódicas consiste habitualmente en
eliminar el desacoplamiento ligado a la línea a través de un
filtro.
En este caso, se utilizan, en general,
condensadores de supresión de interferencias, que se colocan en el
espacio en la proximidad del transistor de efecto de campo (FET) del
micrófono, con el fin de amortiguar en la mayor medida posible allí
la señal de interferencia de alta frecuencia periódica. La selección
del condensador es en este caso especialmente crítica, puesto que se
incrementa en gran medida la influencia de las inductividades
parasitarias a altas frecuencias.
Por lo tanto, se consigue una supresión óptima
de interferencias solamente con un condensador, cuya impedancia para
la frecuencia respectiva de la señal de interferencia es mínima. No
obstante, en este caso es un inconveniente que tales fuentes de
señales adaptadas con condensadores o bien micrófonos presenta
claramente más costes que los micrófonos Elektret normalizados
convencionales. Además para cada terminal de telecomunicación nuevo
o bien para cada modelo móvil o también para cada tipo de aparato de
ayuda auditiva debe ser desarrollada una nueva fuente de señales o
bien micrófono, puesto que el entorno del hardware, como por ejemplo
el diseño de las placas de circuitos impresos del terminal o bien de
la ayuda auditiva influye sobre las propiedades del condensador de
supresión de interferencias. Otro inconveniente consiste en que para
cada frecuencia portadora se necesita un condensador de supresión de
interferencias respectivo, de manera que para un aparato de banda
dual son necesarias fuentes de señales con dos condensadores de
interferencia y para un aparato de banda triple son necesarias
fuentes de señales con tres condensadores de supresión de
interferencias.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de
crear un procedimiento y un dispositivo para la supresión de señales
de interferencia esencialmente periódicas, donde se posibilita una
supresión simplificada y mejorada de las interferencias.
De acuerdo con la invención, este cometido se
soluciona con respecto al procedimiento a través de las medidas de
la reivindicación 1 de la patente y con respecto al dispositivo a
través de las características de la reivindicación 26 de la
patente.
Especialmente a través de una superposición
múltiple de la señal de entrada, que se realiza en función de la
duración de los periodos de la señal de interferencia y a través de
una normalización siguiente de la señal de entrada superpuesta
varias veces se puede eliminar de una manera especialmente sencilla
una señal que corresponde a la señal de interferencia, consiguiendo
una señal de entrada en la que se ha realizado la supresión de
interferencias a través de una substracción realizada a continuación
de la señal que corresponde a la señal de interferencia de la señal
de entrada que ha sido sometida a interferencias. Un procedimiento
de este tipo se puede implementar fácilmente y, además, necesita muy
poca potencia de cálculo, sin que aparezcan adicionalmente retrasos
en la señal de entrada, como por ejemplo una señal de audio.
De una manera preferida, la señal de entrada es
memorizada temporalmente como señal digitalizada sobre una
pluralidad de duraciones de periodos, con lo que se lleva a cabo muy
fácilmente una superposición en función de la duración de los
periodos.
Con preferencia la determinación de la señal que
corresponde a la señal de interferencia se realiza a través de una
formación del valor medio sobre un número predeterminado o variable
de periodos, que se posibilita sin problemas en el caso de una
realización acorde con el software.
Adicionalmente, se puede llevar a cabo la
superposición de la señal de entrada con diferentes factores de
ponderación y especialmente una formación flexible del valor medio,
con lo que se obtiene una supresión especialmente de alto valor de
la señal de interferencia. Los factores de ponderación se pueden
establecer en este caso en función de la señal de entrada, con lo
que se obtiene una mejora cualitativa adicional de la supresión de
interferencias también de una manera independiente de un nivel
respectivo de la señal de entrada o bien de la relación con respecto
a la señal de interferencia.
De una manera preferida, para la normalización
se utiliza una división, siendo concebibles, en principio, también
otros procedimientos de normalización, con el fin de transferir la
señal de entrada superpuesta de nuevo a su zona de amplitudes
original.
En el caso de una interferencia periódica
desconocida, la duración de los periodos se puede calcular también a
partir de la señal de entrada de interferencia, siendo realizada
especialmente una auto-correlación de una señal de
la señal de entrada de interferencia para la determinación de
valores máximos y siendo calculada a continuación la duración de los
periodos a partir de la distancia de tiempo de los valores máximos.
De esta manera se pueden detectar también de una manera automática
las señales de interferencia periódicas desconocidas y se pueden
suprimir. De la misma manera, se pueden detectar también y suprimir
señales de interferencia que presentan solamente una duración
esencialmente uniforme de los periodos y, por lo tanto, pueden tener
oscilaciones reducidas.
De una manera preferida, en el procedimiento no
se utiliza una señal de entrada directamente que ha sido sometida a
interferencias, sino una señal de error dependiente de ella para la
supresión de interferencias, siendo realizado un análisis de la
señal para la emisión de la señal de error y de coeficientes
correspondientes sobre la base de una señal útil que ha sido
sometida a interferencias y siendo realizada a continuación una
síntesis de la señal para la recuperación de una señal útil en la
que se ha realizado la supresión de interferencias sobre la base de
una señal de error en la que se ha realizado la supresión de
interferencias y de los coeficientes.
De una manera preferida, en el análisis de la
señal se lleva a cabo un filtrado FIT para la emisión de una señal
de error de predicción y de coeficientes de predicción
correspondientes sobre la base de una señal de voz y en la síntesis
de la señal se lleva a cabo un filtrado IIR para la recuperación de
la señal útil en la que se ha realizado la supresión de
interferencias sobre la base de una señal de error de predicción en
la que se ha realizado la supresión de interferencias y de los
coeficientes de predicción. Por lo tanto, de una manera ventajosa,
se pueden utilizar los estimadores de voz empleados en adelante en
la codificación de voz en sistemas de telecomunicaciones digitales
para suprimir adicionalmente las señales de interferencia
periódicas. De la misma manera, tales elementos conocidos a partir
de la codificación de voz o bien de la estimación de voz se pueden
emplear también en aparatos externos, como por ejemplo aparatos de
ayuda auditiva, con lo que se posibilita una miniaturización
adicional durante la supresión adicional de interferencias,
especialmente frente a las señales de interferencia periódicas
generadas por sistemas de transmisión digitales.
La ventaja especial resulta especialmente a
partir del hecho de que después de la realización del análisis de
las señales, la señal de error solamente contiene las interferencias
periódicas, mientras que los coeficientes correspondientes
permanecer sin ser influenciados.
De una manera preferida, en el análisis de las
señales se lleva a cabo una predicción lineal y especialmente una
predicción de corta duración en un intervalo de tiempo entre 20 y
400 milisegundos. Tales predicciones lineales de corta duración
posibilitan la generación de señales de error y coeficientes
suficientemente exactos para el procesamiento adicional de señales.
Para la determinación de los coeficientes respectivos se ofrece en
este caso especialmente el llamado algoritmo de
Levinson-Durbin, puesto que éste se utiliza
habitualmente sobre todo en terminales móviles en la codificación de
voz y, por lo tanto, está disponible de todos modos.
De una manera preferida, la substracción se
lleva a cabo en función de la energía de la señal de entrada que ha
sido sometida a interferencias y de la señal de entrada en la que se
ha realizado la supresión de interferencias. De esta manera, se
pueden anular también aquellas señales de interferencia que no
presentan una señal de interferencia en cada cuadro o bien en cada
duración periódica, sino que saltan, por ejemplo, una duración
periódica. Una ausencia irregular de este tipo de señales de
interferencia dentro de la duración periódica está con frecuencia
implícita debido a las normas de telecomunicaciones utilizadas, de
manera que tampoco una ausencia de este tipo de señales de
interferencia provoca ningún empeoramiento no deseado de la
supresión de interferencias.
De una manera preferida, el procedimiento para
la supresión de señales de interferencia periódicas, que ha sido
explicado anteriormente, se realiza en una pausa de voz de la señal
de entrada que ha sido sometida a interferencias, debiendo
realizarse especialmente la etapa b), en la que se lleva a cabo la
determinación de la señal correspondiente a la señal de
interferencia, en una pausa de voz. Esto tiene la ventaja de que
para el cálculo de la señal que corresponde a la señal de
interferencia se puede promediar sobre duraciones de periodos
comparativamente reducidas, puesto que en una pausa de voz falta la
porción de datos útiles. No obstante, la ventaja principal consiste
en que se pueden evitar eficazmente los efectos de filtros de
peine.
La fijación de una pausa de voz en la señal de
entrada que ha sido sometida a interferencias se puede realizar de
una manera opcional. No obstante, con preferencia se aplican los
siguientes métodos de forma individual o en combinación entre sí.
Una pausa de voz se puede establecer con la ayuda de una energía en
una duración periódica actual de la señal de entrada. De una manera
alternativa, se puede realizar la fijación de una pausa de voz con
la ayuda de un valor máximo en una duración periódica actual de la
señal de entrada. Como otra alternativa es concebible que se
establezca una pausa de voz con la ayuda de una modificación de la
señal de entrada en una duración periódica actual en comparación con
una duración periódica precedente.
Estos métodos se basan en que en el caso de
presencia de una señal útil, son más bien altamente previsibles, en
principio, una energía en una duración periódica actual y también un
valor máximo en una duración periódica actual. Con respecto a la
fijación de una pausa de voz con la ayuda de una modificación en la
señal de entrada de una duración periódica a otra, se indica que
evidentemente la señal de entrada dentro de una pausa de voz se
diferencia en el caso normal claramente de la señal de entrada
durante una transmisión de voz.
En una forma de realización preferida, se puede
utilizar como señal de entrada también una señal de entrada reducida
en las perturbaciones, teniendo este modo de proceder la ventaja de
que se puede distinguir más fácilmente entre la presenta y la no
presencia de una pausa de voz, y en concreto precisamente en casos,
en los que la señal útil es de reducida intensidad.
Para el caso de que se establezca que la
determinación de la señal que corresponde a la señal de
interferencia ha sido realizada en virtud de duraciones periódicas,
en las que de forma errónea no existía ninguna pausa de voz, se
puede recurrir para la realización de la etapa c) a valores
anteriores de la señal que corresponde a la señal de interferencia,
presentando el dispositivo, que está previsto para la realización
del procedimiento, con este fin una memoria adecuada para los
valores anteriores de la señal que corresponde a la señal de
interferencia.
En las otras reivindicaciones se caracterizan
otras configuraciones ventajosas de la invención.
A continuación se describe en detalle la
invención con la ayuda de ejemplos de realización con referencia al
dibujo.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación temporal
simplificada de una señal que ha sido sometida a interferencias
periódicamente generada por una fuente de señales.
La figura 2 muestra una representación temporal
simplificada de la señal que ha sido sometida a interferencias
periódica.
La figura 3 muestra una representación en
bloques simplificada de un sistema general con el dispositivo de
supresión de interferencias de acuerdo con el primer ejemplo de
realización.
La figura 4 muestra una representación en
bloques simplificada del dispositivo de supresión de
interferencias.
La figura 5 muestra una representación temporal
simplificada de la señal generada en el dispositivo de supresión de
interferencias y que corresponde a la señal de interferencias.
La figura 6 muestra una representación en
bloques simplificada de un sistema parcial con el dispositivo de
supresión de interferencias de acuerdo con un segundo ejemplo de
realización.
La figura 7 muestra una representación en
bloques simplificada del dispositivo de supresión de interferencias,
combinado con una instalación de detección de pausas de voz de
acuerdo con un tercer ejemplo de realización.
La figura 8 muestra una representación en
bloques simplificada del dispositivo de supresión de interferencias,
combinado con una instalación de detección de pausas de voz, de
acuerdo con un cuarto ejemplo de realización, y
La figura 9 muestra una representación en
bloques simplificada del dispositivo de supresión de interferencias,
combinado con un dispositivo de detección de pausas de voz, de
acuerdo con un quinto ejemplo de realización.
Primer ejemplo de
realización
La figura 3 muestra un diagrama de bloques
simplificado de una configuración del sistema, en la que se puede
utilizar, por ejemplo, el dispositivo de supresión de interferencias
de acuerdo con la invención. Según la figura 3, M designa una fuente
de señales o bien un micrófono para la conversión de una señal de
voz acústica en una señal de voz eléctrica o bien una señal útil.
Como ya se ha descrito anteriormente, en virtud del desacoplamiento
de señales de interferencia, por ejemplo sobre la placa de circuitos
impresos o sobre una incidencia de radio, se superpone una señal
útil de voz N propiamente dicha con una señal de interferencia S,
con lo que se obtiene una señal de entrada E que ha sido sometida a
interferencias. Una superposición de este tipo de una señal útil con
una señal de interferencia periódica se conoce en general, donde el
zumbido provocado por la red de corriente representa un ejemplo
típico.
No obstante, como ya se ha descrito
anteriormente, tales interferencias se pueden producir en aparatos
de telecomunicaciones digitales o bien en la proximidad inmediata de
estos terminales, siendo provocada en este caso la señal de
interferencia periódica por la transmisión de datos entre el
terminal de telecomunicación móvil y la estación de base
correspondiente. Para la supresión de tales señales de interferencia
periódicas se pueden realizar las medidas conocidas descritas al
principio, como por ejemplo la previsión de un blindaje de la fuente
de señales M y/o la previsión de un prefiltro de señales de
interferencia, que presenta habitualmente un condensador de
supresión de interferencias y de la misma manera es adecuado para la
reducción de la señal de interferencia periódica en la señal de
entrada E que ha sido sometida a interferencias. La señal de entrada
que ha sido sometida a interferencias en primer lugar analógica se
convierte a través de un convertidor A/D W en una señal de entrada E
que ha sido sometida a interferencias digitalizada y a continuación
se alimenta al dispositivo de supresión de señales de interferencia
U propiamente dicho, que genera una señal de entrada E' en la que se
ha realizado la supresión de interferencias a través de una
substracción de una señal S', corresponde a la señal de
interferencia, de la señal de entrada E que ha sido sometida a
interferencias, cuya señal de entrada se transmite, por ejemplo, a
través de una interfaz de aire I o se reacopla a través de una
trayectoria de efecto local R para la realización de un eco
necesario en un auricular - altavoz no representado.
La figura 4 muestra una representación de
bloques simplificada del dispositivo de supresión de señales de
interferencia U de acuerdo con la figura 3. Según la figura 4, la
señal de entrada E que ha sido sometida a interferencias
digitalizada emitida por el convertidor W, que se compone de la
señal útil N y de la señal que ha sido sometida a interferencias
periódica N, es alimentada, por ejemplo, a una unidad de cálculo de
la duración periódica, que calcula una duración periódica T de la
señal de interferencia S. Una identificación de este tipo de la
duración periódica T de la señal de interferencia se puede realizar
de diferentes maneras. No obstante, de una forma preferida por medio
de una auto-correlación en una sección de la señal
de entrada E o bien de una señal de audio que ha sido sometida a
interferencias (por ejemplo poco después del establecimiento de la
conexión telefónica o a intervalos oportunos durante la
conversación) se determinan las señales máximas y a partir de los
intervalos de tiempo entre las señales máximas de la función de
auto-correlación se calcula directamente la duración
periódica T de la señal de interferencia S. Una determinación de la
duración periódica de este tipo se puede realizar de acuerdo con
ello una vez o a intervalos de tiempo predeterminados.
Para el caso de que no se transmita ninguna
señal de voz, como por ejemplo en las pausas de voz, se puede
determinar de una manera alternativa la duración de los periodos
también directamente entre dos valores máximos de la señal de
interferencia o bien de la señal de entrada que ha sido sometida a
interferencias, con lo que se determina de una manera especialmente
fácil la duración de los periodos T.
\newpage
De una manera alternativa, la unidad de cálculo
de la duración de los periodos 1 se puede realizar también a través
de una unidad de acondicionamiento de la duración de los periodos no
representada, que en el caso de que conozca la existencia de una
señal de interferencia periódica, emite su duración periódica T.
En una unidad de cálculo de la señal de
interferencia 2 se calcula a hora una señal S', que corresponde a
la señal de interferencia S y a continuación se substrae por medio
de una unidad de substracción 3 de la señal de entrada E que ha sido
sometida a interferencias, con lo que se obtiene la señal de entrada
en la que se ha realizado la supresión de interferencias E' = N +
S-S', que corresponde, por lo tanto, esencialmente
a la señal útil N.
Para la determinación de la señal S', que
corresponde a la señal de interferencia S, se lleva a cabo de
acuerdo con la figura 4 en la unidad de cálculo de la señal de
interferencia 2, en función de la duración periódica T de la señal
de interferencia periódica S, una superposición múltiple de la señal
de entrada E y una normalización siguiente de la señal de entrada
superpuesta varias veces.
En la unidad de cálculo de la señal de
interferencia 2 se lleva a cabo, de acuerdo con ello, en el
intervalo de tiempo de la duración periódica T, una superposición
múltiple de la señal de entrada E, con lo que se intensifican en una
medida creciente las señales de interferencia que se encuentran en
cada caso en el mismo lugar y se borra de una manera creciente la
señal útil o bien la señal de audio N distribuida de una manera
estadística. Después de una normalización, que corresponde, por
ejemplo, a una división de acuerdo con el número de superposiciones
realizadas, se obtiene de nuevo una señal S', que corresponde a la
señal de entrada E que ha sido sometida a interferencias, que es
esencialmente igual a la señal que ha sido sometida a interferencias
S que se encuentra en la señal de entrada. A través de la
substracción realizada en el restador 3 se obtiene, por lo tanto,
una señal de entrada E' en la que se ha realizado la supresión de
interferencias, que corresponde esencialmente a la señal útil o bien
a la señal de
audio N.
audio N.
De una manera preferida, se calcula sobre una
serie de fases o bien de cuadros de la señal de interferencia
periódica. Puesto que no es posible una formación del valor medio
sobre un periodo de tiempo de longitud indefinida, se lleva a cabo,
por ejemplo, una formación del valor medio sobre un número
predeterminado o finito variable de periodos o bien de duraciones
periódicas T. Para la mejora de la calidad de una supresión
realizada de interferencias se ha revelado que es conveniente en
este caso la introducción de los llamados factores de ponderación,
donde los periodos que se encuentran en el pasado son ponderados más
débilmente que un periodo adyacente o bien actual, para obtener de
esta manera un valor medio ponderado.
De una manera preferida, se realiza una
formación flexible del valor medio en la unidad de cálculo de la
señal de interferencia 2 de acuerdo con el esquema.
Valor \ medio
_{n} = a \ x \ valor \ medio _{n-1} + (1 - a) \ x \
valor \ medio
_{actual}
donde n describe los periodos o
cuadros respectivos y a describe un factor de
ponderación.
En este caso, se puede seleccionar el factor de
ponderación "a" fijamente en el intervalo entre 0 y 1. Para un
factor de ponderación de a = 0,8 y una formación flexible del valor
medio sobre 2 duraciones periódicas T se obtienen, por lo tanto, los
siguientes valores:
Valor \ medio
_{0} = 0,2 \ x \ señal \ de \ entrada
_{0}
Valor medio _{1 = actual} = 0,2 x señal de
entrada _{1 = actual} + 0,8 x (0,2 x señal de entrada 0), etc.
De esta manera, se obtiene a través del valor
medio una señal S', que corresponde muy bien a la señal de
interferencia S, que se puede sustraer a continuación de la señal de
entrada.
Otra posibilidad consiste en variar este factor
de ponderación a, es decir, configurar el sistema de una manera
adaptable. En este caso, es conveniente calcular durante un periodo
de tiempo más largo cuándo se superpone la señal de interferencia,
por ejemplo a través de un locutor. Dicho con mayor exactitud, por
ejemplo se puede seleccionar grande el factor de ponderación
"a" en función de la señal de entrada o bien en función de su
nivel de la señal (intensidad). Por otra parte, por ejemplo, en las
pausas de voz, por ejemplo cuando el nivel de la señal útil o bien
de la señal de audio N es muy pequeño, se puede seleccionar menor el
factor de ponderación a, En este caso, se pondera con mayor fuerza
la fase actual o bien el cuadro o el periodo de la señal de
interferencia.
Esta señal calculada en la unidad de cálculo de
la señal de interferencia 2 o bien el valor medio no ponderado S' se
substrae a continuación en el cuadro actual o bien en la duración
periódica momentánea de la señal de entrada (señal de audio), con lo
que se puede reducir en gran medida la señal de interferencia S. Si
el valor medio contiene toda la porción de la señal de interferencia
periódica, entonces se resta del cálculo esta señal incluso
completamente desde la señal de entrada.
\newpage
La calidad del dispositivo de supresión de
interferencias se puede mejorar, además, a través de una
substracción en función de una energía de la señal de entrada que ha
sido sometida a interferencias y de la señal de entrada E' en la que
se ha realizado la supresión de interferencias. En este caso, se
amplía el restador 3 con la siguiente estima-
ción:
ción:
Si se eleva a través de la substracción de la
señal S', que corresponde a la señal de interferencia S, de la señal
de entrada E una energía de la señal de entrada E' en la que se ha
realizado la supresión de interferencias en el cuadro o bien en el
periodo considerado, entonces se prescinde de una substracción o se
lleva a cabo la substracción con un factor de ponderación b (menor
que 1). Una elevación de la energía de la señal de entrada E' en la
que se ha realizado la supresión de interferencias frente a la señal
de entrada E que ha sido sometida a interferencias a través de la
substracción significa, en efecto, que en el cuadro considerado no
ha aparecido la señal de interferencia (de forma inesperada) y, por
lo tanto, a través de la substracción se conseguiría un
empeoramiento de la supresión de interferencias. Puesto que una
ausencia de este tipo de la señal de interferencia periódica no es
inhabitual, por ejemplo, en los sistemas de telecomunicaciones DECT
y aparece a intervalos más o menos periódicos, a través de una
substracción dependiente de este tipo con factores de ponderación de
la substracción b eventualmente adaptables consigue una mejora
adicional de la calidad.
La figura 5 muestra una representación temporal
simplificada de la señal S' calculada por la unidad de cálculo de la
señal de interferencia 2, que corresponde esencialmente a la señal
de interferencia S y se substrae de la señal de entrada de acuerdo
con la figura 1. De esta manera, se obtiene un procedimiento y un
dispositivo para la supresión de señales de interferencia
periódicas, con lo que se puede prescindir de un blindaje metálico,
por ejemplo del micrófono. De esta manera, se pueden reducir los
costes para el micrófono o bien para las fuentes de señales. Además,
en la conducción de las señales de entrada o bien de las señales de
audio sobre una placa de circuitos impresos no hay que prestar
atención ya a las dispersiones de HF, con lo que se simplifica en
una medida esencial el diseño y se puede seleccionar más libremente
una posición del micrófono. Además, el procedimiento descrito
anteriormente se puede implementar muy fácilmente y solamente
requiere, además, una potencia de cálculo muy reducida, puesto que
esencialmente sólo son necesarias dos adiciones y multiplicaciones
por valor de exploración. A través del procedimiento no aparecen
tampoco retrasos adicionales en la señal de audio.
De una manera preferida, la señal de entrada es
memorizada como señal digitalizada sobre una pluralidad de
duraciones periódicas T en una memoria intermedia no representada,
con lo que se puede realizar fácilmente un procesamiento siguiente y
especialmente la superposición descrita anteriormente o bien la
formación del valor medio.
El procedimiento descrito anteriormente ha sido
aplicado, se acuerdo con el primer ejemplo de realización,
directamente sobre la señal de entrada E o bien sobre los datos de
audio. No obstante, de la misma manera se puede aplicar también a
señales de error o bien a señales residuales, como aparecen, por
ejemplo, en la estimación de voz.
Segundo ejemplo de
realización
La figura 6 muestra una representación de
bloques simplificada de un subsistema con el dispositivo de
supresión de interferencias de acuerdo con un segundo ejemplo de
realización. Para la simplificación de la descripción siguiente se
parte en primer lugar de que los bloques 4 y 5 opcionales en la
figura 6 no están presentes y, por lo tanto, la señal útil que ha
sido sometida a interferencias es x(k) = x'(k). De la misma
manera se aplica x*'(k) = x*(k).
Esencialmente, el dispositivo para la supresión
de señales de interferencia periódicas de acuerdo con el segundo
ejemplo de realización está constituido por un analizador de señales
SA para la emisión de una señal de error E(k) y de
coeficientes a_{i} correspondientes sobre la base de la señal útil
que ha sido sometida a interferencias o bien de una señal de voz
eléctrica que ha sido sometida a interferencias. Sobre la base de la
señal de error E(k) emitida por el analizador de señales SA,
el dispositivo de supresión de señales de interferencia U descrito
anteriormente genera ahora de nuevo una señal de error E'(k) en la
que se ha realizado la supresión de interferencias con señales de
interferencia periódicas reducidas, que se transmite a un
sintetizador de señales SS. El sintetizador de señales S lleva a
cabo, sobre la base de la señal de error E'(k) en la que se ha
realizado la supresión de interferencias y de los coeficientes
a_{i} generados por el analizador de señales una síntesis de la
señal para la recuperación de una señal útil x*(k) o bien x*'(k) en
la que se ha realizado la supresión de interferencias. Por lo tanto,
la calidad de la señal útil x*(k) en la que se ha realizado la
supresión de interferencias se puede mejorad adicionalmente.
De una manera preferida, el dispositivo de
supresión de interferencias U se configura en un terminal de
telecomunicaciones móvil como, por ejemplo, un teléfono móvil,
estando presentes ya los elementos representados en la figura 6 al
menos parcialmente para la realización de una codificación de
voz.
Para la reducción de una cantidad de datos así
como de una propensión frente a interferencias se utilizan
especialmente en los sistemas de telecomunicaciones sin hilos los
llamados codificadores de voz, que mejoran la calidad de la señal o
bien la insensibilidad de las interferencias teniendo en cuenta las
posibilidades de recepción humana. En este caso, se generan, como
los llamados estimadores de voz, unos filtros FIR (finite impulse
response) o filtros IIR para la emisión de una señal de error de
predicción y coeficientes de predicción correspondientes sobre la
base de una señal de voz existente. De acuerdo con la invención, el
analizador de señales SA puede utilizar ahora un filtro FIR de este
tipo para la emisión de una señal de error de predicción
E(k) y coeficientes de predicción a_{i} correspondientes
sobre la base de la señal de voz x(k) que ha sido sometida a
interferencias existente. Por lo tanto, el procedimiento aplicado
por el dispositivo de supresión de interferencias U no se aplica
ahora directamente sobre la señal de entrada E o bien sobre la señal
de audio, sino sobre una señal de error correspondiente o bien una
señal residual. En este caso, se puede utilizar, por ejemplo un
predictor lineal para la realización de una predicción lineal como
analizador de señales SA, siendo realizada con preferencia una
predicción de corta duración en un intervalo de tiempo entre 20 y
400 milisegundos. Tales predictores lineales de corta duración,
cuando se utiliza para el cálculo de los coeficientes de predicción
a_{i} de una manera preferida el llamado algoritmo de
Levinson-Durbin, se conocen en general en la
codificación de voz, por lo que se prescinde a continuación de una
descripción detallada.
El analizador de señales SA genera, por lo
tanto, una señal de error E(k) que ha sido sometida a
interferencias así como coeficientes a_{i} correspondientes, que
no contienen ninguna interferencia.
De acuerdo con la figura 6 se lleva a cabo ahora
en el dispositivo de supresión de señales U descrito anteriormente
la supresión de interferencias propiamente dicha de la señal de
interferencia periódica.
La señal de error E(k) generada por el
analizador de señales SA está constituida esencialmente por la
diferencia de la señal útil x(k) que ha sido sometida a
interferencias y por un valor de estimación x^(k) correspondiente,
es decir, e(k) = x(k) -x^(k). A continuación se
sintetiza la señal de error E'(k) mejorada o bien al menos
parcialmente desprovista de interferencias en combinación con los
coeficientes a_{i}, con lo que se obtiene la señal útil en la que
se ha realizado la supresión de interferencias a_{i} bien la señal
original x*(k).
Para la mejora adicional del cálculo de
coeficientes en el analizador de señales SA se puede utilizar de
acuerdo con la figura 6 en el lado de entrada, además, un filtro de
paso alto 4 para el filtrado de paso alto adicional de la señal útil
x(k) que ha sido sometida a interferencias y para la
generación de una señal útil x'(k) filtrada, pero que todavía ha
sido sometida a interferencias. Habitualmente se utiliza como filtro
HP 4 un llamado filtro Preensfasys, que lleva a cabo en combinación
con los analizadores de señales utilizados a partir de la
codificación de voz, una mejora adicional. Para la compensación del
filtro HP 4 introducido opcionalmente se puede utilizar de una
manera opcional también un filtro TP 5 en el lado de salida para el
filtrado de paso bajo de la señal útil x*'(k) en la que se ha
realizado la supresión de interferencias, que emite finalmente la
señal útil x*(k) en la que se ha realizado la supresión de
interferencias. Un filtro TP de este tipo está constituido
habitualmente por un llamado filtro Deenfasys.
De la misma manera, se pueden añadir de una
manera opcional al dispositivo de supresión de señales de
interferencia descrito de acuerdo con la figura 6 de nuevo el filtro
previo de supresión de interferencias conocido así como un blindaje
de la fuente de señales M, con lo que resulta ahora el empleo de
micrófonos Elektret de coste favorable. Los condensadores de
supresión de interferencias deberían fijarse en este caso de una
manera inmediata en las clavijas de conexión de la fuente de señales
o bien del micrófono M. La ventaja del segundo ejemplo de
realización descrito anteriormente reside, por lo tanto, en que los
posibles artefactos en la señal útil, que pueden aparecer debido a
una reducción del ruido convencional, pueden ser debilitados de una
manera clara a través del análisis de señales y de la síntesis de
señales.
Tercer ejemplo de
realización
En un tercer ejemplo de realización de la
invención, que se ilustra con la ayuda de la figura 7, se lleva a
cabo, frente al ejemplo de realización representado con la ayuda de
la figura 4, una ampliación, en el sentido de que está prevista una
instalación de detección de pausas de voz 6, en cuya entrada se
encuentra la señal de entrada E que ha sido sometida a
interferencias. Con la ayuda de características de la señal de
entrada E que ha sido sometida a interferencias, la instalación de
detección de pausas de voz determina si en un cuadro de tiempo
actual/una duración periódica actual T de la señal de entrada E que
ha sido sometida a interferencias está presente precisamente una
pausa de voz o se transmiten señales útiles de voz.
La instalación de detección de pausas de voz 6
está conectada a través de una línea de control 7 con la unidad de
cálculo de señales de interferencia 2, de manera que la unidad de
cálculo de señales de interferencia 2 es informada de una manera
constante sobre si está presente precisamente o no una pausa de
voz.
Como en la forma de realización de acuerdo con
la figura 4, en la unidad de cálculo de la señal de interferencia 2
se encuentra directamente también la señal de entrada E que ha sido
sometida a interferencias. Una actualización del valor medio formado
por la unidad de cálculo de la señal de interferencia solamente
tiene lugar ahora de la manera descrita anteriormente cuando el
dispositivo de detección de pausas de voz 6 indica a través de la
línea de control 7 la presencia de una pausa de voz.
A las características, con cuya ayuda la
instalación de detección de pausas de voz 6 establece la presencia
de una pausa de voz, pertenecen, por ejemplo, un valor máximo de la
señal en una duración periódica actual T o la energía total de la
señal de entrada E que ha sido sometida a interferencias dentro de
una duración periódica T. También se puede utilizar una comparación
entre las curvas actuales de la señal de entrada que ha sido
sometida a interferencias E frente a las curvas de las señales
anteriores a partir de duraciones de tiempo transcurridas, para
establecer si existe una desviación de este tipo entre las curvas de
las señales, de manera que se puede deducir una pausa de voz.
Puesto que la señal útil es, por decirlo así,
"perturbadora" para la detección de la señal S' que corresponde
a la señal de interferencia S, la detección dentro de una pausa de
voz tiene la ventaja de que se puede calcular la señal S' más
rápidamente con suficiente calidad, puesto que son necesarias menos
etapas de promedio. También se evitan efectos de filtro de
peine.
Cuarto ejemplo de
realización
El cuarto ejemplo de realización de la
invención, que se deduce a partir de la figura 8, se diferencia del
ejemplo de realización de acuerdo con la figura 7 porque la
instalación de detección de las pausas de voz 6 presenta otra
entrada, en la que está presente la señal de entrada E de una manera
reducida en interferencias. Con este fin, se conduce la señal S',
que corresponde a la señal de interferencia S, a un segundo restador
8, en cuya entrada se encuentra la señal de entrada que ha sido
sometida a interferencias y en cuya salida está presente una señal
reducida en interferencias, que se alimenta a la instalación de
detección de pausas de voz 6. No obstante, en este caso hay que
indicar que la señal de entada reducida en interferencias, que se
encuentra en la segunda entrada de la instalación de detección de
pausas de voz 6, se basa con respecto a su reducción de
interferencias en un valor medio para la señal S', que es atribuible
a duraciones de tiempo T precedentes frente a la señal de entrada E
actual que ha sido sometida a interferencias.
El ejemplo de realización de acuerdo con la
figura 8 permite determinar pausas de voz tanto con la ayuda de la
señal de entrada E que ha sido sometida a interferencias como
también en virtud de la señal reducida en interferencias, que está
presente en la segunda entrada de la instalación de detección de
pausas de voz 6. Precisamente cuando la porción de interferencias es
muy grande en la señal de entrada E que ha sido sometida a
interferencias, puede ser difícil establecer la presencia de una
pausa de voz solamente en virtud de la señal de entrada E que ha
sido sometida a interferencias. En este caso, es conveniente llevar
a cabo una detección de pausas de voz en virtud de la señal de
entrada reducida en interferencias. En otro caso, cuando la señal de
interferencia S está expuesta a oscilaciones muy fuertes de la
intensidad o no está presente durante un periodo de tiempo, es más
favorable realizar la detección de pausas de voz solamente en virtud
de la señal de entrada E que ha sido sometida a interferencias.
En el ejemplo de realización de la figura 8, por
lo tanto, de acuerdo con la posición de la señal, en particular de
acuerdo con una relación entre la señal de interferencia S y la
señal útil N o en virtud de otros criterios, se puede decidir si
solamente con la ayuda de la señal de entrada E que ha sido sometida
a interferencias, de la señal reducida en interferencias o con la
ayuda de ambas se puede llevar a cabo una detección de pausas de
voz. Una decisión de este tipo se puede tomar en el dispositivo de
detección de pausas de voz 6 con la ayuda de comparaciones de la
señal de entrada E que ha sido sometida a interferencias para
duraciones periódicas T consecutivas.
Quinto ejemplo de
realización
Un quinto ejemplo de realización de la
invención, ilustrado con la ayuda de la figura 9, se basa, en
principio, en el ejemplo de realización de acuerdo con la figura 7.
No obstante, la instalación de detección de pausas de voz 6 está
conectada a través de una línea de control 8 con una memoria 9, que
contiene valores anteriores para la señal S'.
Cuando se ha establecido, por ejemplo, que la
instalación de detección de pausas de voz 6 trabaja de forma errónea
en virtud de una transición desde una pausa de voz a un periodo de
tiempo de transmisión de voz, se puede acceder con la ayuda de la
memoria 9 a los valores anteriores para la señal S' que corresponde
a la señal de interferencia S. En este caso, posteriormente a través
de la sustitución de valores erróneos, que se obtienen para S' a
través de la formación del valor medio, por valores anteriores, que
proceden de una pausa de voz, se puede hallar un valor más favorable
para la señal S' alimentada al restador 3.
Con este fin, a través de una línea de señales
10 se copian valores, que proceden de una manera unívoca de pausas
de voz para la señal S' en la memoria 9, siendo transmitida la
presencia de la univocidad para una pausa de voz a través de la
línea de señales 8.
A través de una línea de señales 11 se lleva a
cabo la copia de los valores anteriores en la unidad de cálculo de
la señal de interferencia 2 para la sustitución de valores erróneos,
que proceden, por ejemplo, de una transición desde una pausa de voz
hacia un periodo de tiempo de transmisión de voz.
Sexto ejemplo de
realización
De acuerdo con un sexto ejemplo de realización,
el dispositivo de acuerdo con la invención o bien el procedimiento
correspondiente no está integrado en un sistema que genera la señal
de interferencia periódica, sino que está realizado como aparato
extremo. Tales aparatos externos pueden representar especialmente
los llamados aparatos de ayuda de audición, puesto que se utilizan
habitualmente en la proximidad inmediata de un terminal de
telecomunicaciones móvil respectivo y, por lo tanto, está
especialmente expuesto al desacoplamiento de señales de
interferencia periódicas descritas anteriormente. Dicho más
exactamente, el dispositivo de supresión de señales de interferencia
descrito anteriormente está realizado con aplicación directa o
indirecta sobre la señal de entrada, por lo tanto, en un aparato de
ayuda auditiva, que puede representar, por ejemplo, un aparato
detrás de la oreja (HdO), un aparato en la oreja (IdO), un aparato
en el canal (completo en el canal, CIC), un aparato de bolsillo, un
cabezal, un auricular y/o un implante. De esta manera, se pueden
realizar de nuevo de esta manera aparatos de ayuda de audición
mejorados, que son esencialmente insensibles frente a las señales de
interferencia periódicas generadas por sistemas de
telecomunicaciones digitales.
La invención ha sido descrita anteriormente con
la ayuda de señales de interferencia periódicas en el sistema de
telecomunicaciones GSM y DECT. No obstante, no está limitada a ellos
y comprende de la misma manera señales de interferencia periódicas,
que son generadas a través de otros sistemas de telecomunicaciones
sin hilos, por cable u otros sistemas. De la misma manera, la
invención no está limitada a terminales de telecomunicaciones
móviles y aparatos de ayuda auditiva, sino que comprende de la misma
manera también otros aparatos, que están especialmente expuestos a
señales de interferencia periódicas de este tipo.
Claims (48)
1. Procedimiento para la supresión de señales de
interferencia periódicas en una señal de entrada que ha sido
sometida a interferencias con las etapas:
- a)
- preparación de una duración periódica (T) de la señal de interferencia (S) esencialmente periódica;
- b)
- cálculo de una señal (S') que corresponde a la señal de interferencia (S); y
- c)
- realización de una substracción de la señal (S'), que corresponde a la señal de interferencia, de la señal de entrada (E) que ha sido sometida a interferencias para la generación de una señal de entrada (E') sobre la que ha sido realizada la supresión de interferencias,
caracterizado porque en la etapa b), en
función de la duración periódica (T) de la señal que ha sido
sometida a interferencias (S) se genera una señal de superposición a
través de una superposición múltiple de la señal de entrada (E) en
un intervalo de tiempo de la duración periódica (T) de la señal que
ha sido sometida a interferencias (S), de manera que en la señal de
superposición se intensifican cada vez más las señales que han sido
sometidas a interferencias (S) que se encuentran en el mismo lugar y
se suprimen las señales útiles (N) cada vez en mayor medida a partir
de la señal de entrada (E), y se lleva a cabo una normalización
siguiente de la señal de superposición.
2. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizado porque la señal de entrada
(E) se memoriza temporalmente como señal digitalizada sobre una
pluralidad de duraciones periódicas.
3. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque en la etapa b) se
lleva a cabo una formación del valor medio durante un número
predeterminado o variable de duraciones periódicas (T).
4. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque en la etapa b)
se lleva a cabo la superposición de la señal de entrada (E) con
diferentes factores de ponderación (a).
5. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4, caracterizado porque se lleva a cabo una
formación flexible del valor medio.
6. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 4 ó 5, caracterizado porque los factores de
ponderación (a) son establecidos en función de la señal de
entrada.
7. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la normalización
presenta una división.
8. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque en la etapa a)
se calcula la duración periódica (T) a partir de la señal de entrada
(E) que ha sido expuesta a interferencias.
9. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 8, caracterizado porque en la etapa a) se
lleva a cabo una auto-correlación de una sección de
la señal de entrada que ha sido expuesta a interferencias (E) para
la determinación de máximos y la duración periódica (T) se calcula a
partir de un intervalo de tiempo de los máximos.
10. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque la señal de
entrada representa una señal de entrada (E) que ha sido expuesta
directamente a interferencias o una señal de error (E(k)
dependiente de ella.
11. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 10 con las etapas:
- realización de un análisis de la señal para la emisión de la señal de error (E(k)) y de coeficientes (a_{i}) correspondientes sobre la base de una señal útil (x(k)); y
- realización de una síntesis de la señal para la recuperación de una señal útil (x*(k)) sobre la que ha sido realizada la supresión de interferencias y de los coeficientes (a_{i}).
12. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11, caracterizado porque en el análisis de la
señal se lleva a cabo un filtrado FIR y/o un filtrado IIR para la
emisión de una señal de error de predicción (R(k)) y de
coeficientes de predicción (a_{i}) correspondientes sobre la base
de una señal de voz (x(k)) y en la síntesis de la señal se
lleva a cabo un filtrado IIR y/o un filtrado FIR para la
recuperación de la señal útil (x*(k)) sobre la que ha sido realizada
la supresión de interferencias sobre la base de una señal de error
de predicción (E'(k)) sobre la que ha sido realizada la supresión de
interferencias y de los coeficientes de predicción (a_{i}).
13. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 11 ó 12, caracterizado porque en el análisis
de la señal se lleva a cabo una predicción lineal.
14. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 13, caracterizado porque la predicción lineal
representa una predicción de corta duración en un intervalo de
tiempo entre 20 y 400 milisegundos.
15. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 11 a 14, caracterizado porque en el análisis
de la señal, los coeficientes (a_{i}) son determinados por medio
del algoritmo de Levinson-Durbin.
16. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque en la etapa c),
la substracción se lleva a cabo en función de una energía de la
señal de entrada (E) sobre la que ha sido realizada la supresión de
interferencias.
17. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 16, caracterizado porque se realiza en
un terminal de telecomunicaciones sin hilos.
18. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 17, caracterizado porque se realiza en
un aparato de ayuda auditiva.
19. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 18, caracterizado porque la señal de
interferencia periódica representa una señal GSM y/o una señal
DECT.
20. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 19, caracterizado porque en la etapa
b), la señal (S') que corresponde a la señal de interferencia (S) se
calcula en una pausa de voz de la señal de entrada (E) que ha sido
expuesta a interferencias.
21. Procedimiento de acuerdo con la
reivindicación 20, caracterizado porque se establece una
pausa de voz con la ayuda de una energía en una duración periódica
actual (T) de la señal de entrada (E).
22. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 20 ó 21, caracterizado pórque se establece
una pausa de voz con la ayuda de un valor máximo en una duración
periódica actual (T) de la señal de entrada (E).
23. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 20 a 22, caracterizado porque se establece
una pausa de voz con la ayuda de una modificación de la señal de
entrada (E) en una duración periódica actual (T) en comparación con
una duración periódica precedente.
24. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 20 a 23, caracterizado porque como la señal
de entrada (E) se utiliza una señal de entrada reducida en las
interferencias.
25. Procedimiento de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 24, caracterizado porque para la
realización de la etapa c) se recurre a valores anteriores de la
señal (S`) que corresponde a la señal que ha sido sometida a
interferencias (S).
26. Dispositivo para la supresión de señales de
interferencia periódicas en una señal de entrada que ha sido
sometida a interferencias con:
- una unidad de preparación de la duración periódica (1) para la preparación de una duración periódica (T) de la señal de interferencia (S) esencialmente periódica;
- una unidad de cálculo de la señal de interferencia (2) para el cálculo de una señal (S') que corresponde a la señal de interferencia; y
- una unidad de substracción (3) para la substracción de la señal (S'), que corresponde a la señal que ha sido sometida a interferencias, de una señal de entrada (E) que ha sido sometida a interferencias y para la generación de una señal de entrada (E') sobre la que ha sido realizada la supresión de interferen-cias,
caracterizado porque la unidad de cálculo
de la señal que ha sido sometida a interferencias (2) genera, en
función de la duración periódica (T) de la señal periódica que ha
sido sometida a interferencias (S), una señal de superposición a
través de una superposición múltiple de la señal de entrada (E) en
el intervalo de tiempo de la duración periódica (T) de la señal que
ha sido sometida a interferencias (S), de manera que las señales que
han sido sometidas a interferencias (S) que se encuentran en el
mismo lugar son intensificadas de una manera creciente y se suprimen
las señales útiles (N) cada vez en mayor medida a partir de las
señales de entrada (E) que han sido sometidas a interferencias, y se
lleva a cabo una normalización siguiente de la señal de
superposición para el cálculo de la señal (S') que corresponde a la
señal de interferencia.
27. Dispositivo de acuerdo con la
reivindicación 26, caracterizado porque la unidad de cálculo
(2) de la señal que ha sido sometida a interferencias presenta una
memoria intermedia para la memorización temporal de la señal de
entrada (E) como señal digitalizada sobre una pluralidad de
duraciones periódicas (T).
\newpage
28. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
26 ó 27, caracterizado porque la unidad de cálculo (2) de la
señal que ha sido sometida a interferencias lleva a cabo una
formación del valor medio sobre un número predeterminado o variable
de duraciones periódicas (T).
29. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 28, caracterizado porque la unidad de
cálculo (2) de la señal que ha sido sometida a interferencias
presenta una unidad flexible de formación del valor medio con
diferentes factores de ponderación (a).
30. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 29, caracterizado porque la
normalización se lleva a cabo a través de una unidad de división
para la realización de una relación de las señales de entrada
superpuestas con el número de las superposiciones.
31. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 30, caracterizado por un analizador de
señales (SA) para la emisión de una señal de error (E(k))
como señal de entrada y de coeficientes (ai) correspondientes sobre
la base de una señal útil (x(k)) que ha sido sometida a
interferencias; y por un sintetizador de señales (SS) para la
recuperación de una señal útil (x*(k)) sobre la que se ha realizado
la supresión de interferencias sobre la base de una señal de error
(E'(k)) sobre la que se ha realizado la supresión de interferencias
y de los coeficientes (a_{i}).
32. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
31, caracterizado porque el analizador de señales (SA)
presenta un filtro FIR y/o un filtro IIR para la emisión de una
señal de error de predicción (E(k)) para la emisión de una
señal de error de predicción (E(k)) y de coeficientes de
predicción (a_{i}) correspondientes sobre la base de una señal de
voz (x(k)) y el sintetizados de señales (SS) presenta un
filtro IIR y/o un filtro FIR para la recuperación de la señal útil
(x*(k)) sobre la que ha sido realizada la supresión de
interferencias sobre la base de una señal de error de predicción
(E'(k)) sobre la que ha sido realizada la supresión de
interferencias y de coeficientes de predicción (a_{i})
correspondientes.
33. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
31 ó 32, caracterizado porque el analizador de señales (SA)
presenta un predictor lineal para la realización de una predicción
lineal.
34. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
33, caracterizado porque el predictor lineal (SA) lleva a
cabo una predicción de corta duración en un intervalo de tiempo
entre 20 y 400 milisegundos.
35. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 31 a 34, caracterizado porque el analizador
de señales (SA) determina los coeficientes (a_{i}) por medio del
algoritmo de Levinson-Durbin.
36. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
31 a 35, caracterizado por un filtro HP (4) para el filtrado
de la señal útil (x(k)) que ha sido sometida a interferencias
y para la mejora del cálculo de coeficientes en el analizador de
señales (SA).
37. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
36, caracterizado porque el filtro HP (4) presenta un filtro
Preensfasys.
38. Dispositivo de acuerdo con la
reivindicaciones 36 ó 37, caracterizado por un filtro TP (5)
para el filtrado de la señal útil (x*(k)) sobre la que ha sido
realizada la supresión de interferencias y para la compensación del
filtro HP (4).
39. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
38, caracterizado porque el filtro TP presenta un filtro
Deenfasys.
40. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 31 a 39, caracterizado por un filtro previo
de la señal que ha sido sometida a interferencias para la
realización de la señal de interferencias periódicas en la señal
útil (x(k)).
41. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 40, caracterizado porque la señal útil
(x(k)) que ha sido sometida a interferencias es generada por
un micrófono Elektret.
42. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 41, caracterizado porque está
configurado en un terminal de telecomunicaciones sin hilos.
43. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 42, caracterizado porque está
configurado en un aparato de ayuda auditiva.
44. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
43, caracterizado porque el aparato de ayuda auditiva es un
aparato detrás de la oreja, un aparato en el canal, un aparato de
bolsillo, un auricular y/o un implante.
45. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 44, caracterizado porque la señal de
interferencia periódica representa una señal GSM y/o una señal
DECT.
46. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 45, caracterizado porque la unidad de
preparación de la duración periódica presenta una unidad de cálculo
de la duración periódica (1) que, para la determinación de señales
máximas, lleva a cabo una auto-correlación de una
sección de la señal de entrada (4) que ha sido sometida a
interferencias y calcula la duración periódica (T) a partir de un
intervalo de tiempo de las señales máximas.
47. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 46, caracterizado porque presenta una
instalación de detección para una pausa de voz en la señal de
entrada (E) que ha sido sometida a interferencias, que colabora con
la unidad de cálculo (2) de la señal que ha sido sometida a
interferencias.
48. Dispositivo de acuerdo con una de las
reivindicaciones 26 a 46, caracterizado porque presenta una
memoria para valores anteriores para la señal (s') que corresponde a
la señal (S) que ha sido sometida a interferencias.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10162559A DE10162559B4 (de) | 2001-12-19 | 2001-12-19 | Verfahren und Vorrichtung zur Unterdrückung von periodischen Störsignalen |
| DE10162559 | 2001-12-19 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2268123T3 true ES2268123T3 (es) | 2007-03-16 |
Family
ID=7709906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES02787371T Expired - Lifetime ES2268123T3 (es) | 2001-12-19 | 2002-11-18 | Procedimiento y dispositivo para la supresion de señales periodicas de interferencia. |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7656933B2 (es) |
| EP (1) | EP1456839B1 (es) |
| CN (1) | CN100380445C (es) |
| DE (2) | DE10162559B4 (es) |
| ES (1) | ES2268123T3 (es) |
| WO (1) | WO2003052746A2 (es) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20040242157A1 (en) * | 2001-09-28 | 2004-12-02 | Klinke Stefano Ambrosius | Device and method for supressing periodic interference signals |
| US7010330B1 (en) | 2003-03-01 | 2006-03-07 | Theta Microelectronics, Inc. | Power dissipation reduction in wireless transceivers |
| DE10354557B4 (de) * | 2003-11-21 | 2007-11-29 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtungen zur Prädiktion von in einem Empfangssignal enthaltenen Rauschen sowie ein digitaler Empfänger |
| US7684778B1 (en) * | 2005-02-23 | 2010-03-23 | Marvell International Ltd. | Image cancellation in receivers |
| JP2008544620A (ja) * | 2005-06-14 | 2008-12-04 | エヌエックスピー ビー ヴィ | 干渉補償による信号処理 |
| JP4868999B2 (ja) * | 2006-09-22 | 2012-02-01 | 富士通株式会社 | 音声認識方法、音声認識装置及びコンピュータプログラム |
| DE102006051071B4 (de) * | 2006-10-30 | 2010-12-16 | Siemens Audiologische Technik Gmbh | Pegelabhängige Geräuschreduktion |
| US8019284B2 (en) * | 2008-12-05 | 2011-09-13 | The Boeing Company | Helicopter rotor blade blockage blanking |
| DE102009018425A1 (de) * | 2009-04-22 | 2010-07-15 | Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. | Hörvorrichtung mit Entstörung am Signaleingang |
| DE102010007336B4 (de) | 2010-02-09 | 2013-08-08 | Siemens Medical Instruments Pte. Ltd. | Verfahren zum Kompensieren eines Rückkopplungssignals und Hörvorrichtung |
| US8787860B2 (en) | 2011-07-21 | 2014-07-22 | Marvell World Trade Ltd. | Image cancellation in receivers using dual adaptive filters |
| DE102014103313A1 (de) | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Lantiq Deutschland Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Brummsignalkompensation bei analogen Telefoniesignalen |
| DE102014107540B4 (de) * | 2014-05-28 | 2016-01-28 | Infineon Technologies Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Messung einer störbehafteten Größe |
| CN107113102B (zh) * | 2014-09-29 | 2021-02-02 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于干扰网络的编码的方法和设备 |
| US10623986B2 (en) * | 2015-10-22 | 2020-04-14 | Photonic Systems, Inc. | RF signal separation and suppression system and method |
| CN108227475B (zh) * | 2016-12-14 | 2021-07-06 | 中国航空工业集团公司北京航空精密机械研究所 | 一种直流电机周期性干扰信号的抑制方法 |
| WO2019171430A1 (ja) * | 2018-03-05 | 2019-09-12 | 三菱電機株式会社 | 通信装置および遮蔽予測方法 |
| CN110033773B (zh) * | 2018-12-13 | 2021-09-14 | 蔚来(安徽)控股有限公司 | 用于车辆的语音识别方法、装置、系统、设备以及车辆 |
| EP4054404B1 (en) * | 2019-11-08 | 2025-07-09 | Biosig Technologies, Inc. | Universal notch filter |
| US11982751B2 (en) | 2020-11-24 | 2024-05-14 | Honeywell International Inc. | GNSS anti-jamming using interference cancellation |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5987171A (en) * | 1994-11-10 | 1999-11-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Page analysis system |
| NL1000701C2 (nl) * | 1995-06-30 | 1996-12-31 | Oce Nederland Bv | Inrichting en werkwijze voor het extraheren van artikelen uit een document. |
| JP3504054B2 (ja) * | 1995-07-17 | 2004-03-08 | 株式会社東芝 | 文書処理装置および文書処理方法 |
| US5903819A (en) * | 1996-03-13 | 1999-05-11 | Ericsson Inc. | Noise suppressor circuit and associated method for suppressing periodic interference component portions of a communication signal |
| US5884014A (en) * | 1996-05-23 | 1999-03-16 | Xerox Corporation | Fontless structured document image representations for efficient rendering |
| US5742694A (en) * | 1996-07-12 | 1998-04-21 | Eatwell; Graham P. | Noise reduction filter |
| US5850474A (en) * | 1996-07-26 | 1998-12-15 | Xerox Corporation | Apparatus and method for segmenting and classifying image data |
| EP1091497A1 (en) * | 1999-08-24 | 2001-04-11 | Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) | Transmitter leakage cancellation circuit for co-located GPS receiver |
| JP2003520486A (ja) * | 2000-01-10 | 2003-07-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 送信システム |
| US6320968B1 (en) * | 2000-06-28 | 2001-11-20 | Esion-Tech, Llc | Adaptive noise rejection system and method |
| ATE336829T1 (de) * | 2000-10-06 | 2006-09-15 | Ericsson Inc | Verfahren und vorrichtung zum subtrahieren von mehreren pfaden empfangener störsignale |
| US6798854B2 (en) * | 2001-01-16 | 2004-09-28 | Broadcom Corporation | System and method for canceling interference in a communication system |
| JP2002374179A (ja) * | 2001-06-12 | 2002-12-26 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 干渉信号除去装置 |
-
2001
- 2001-12-19 DE DE10162559A patent/DE10162559B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-11-18 WO PCT/DE2002/004244 patent/WO2003052746A2/de not_active Ceased
- 2002-11-18 EP EP02787371A patent/EP1456839B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-18 CN CNB02825824XA patent/CN100380445C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-18 US US10/499,764 patent/US7656933B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-11-18 ES ES02787371T patent/ES2268123T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2002-11-18 DE DE50207531T patent/DE50207531D1/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN100380445C (zh) | 2008-04-09 |
| DE50207531D1 (de) | 2006-08-24 |
| US7656933B2 (en) | 2010-02-02 |
| WO2003052746A2 (de) | 2003-06-26 |
| EP1456839B1 (de) | 2006-07-12 |
| DE10162559A1 (de) | 2003-07-10 |
| WO2003052746A3 (de) | 2003-12-18 |
| US20050096002A1 (en) | 2005-05-05 |
| CN1606773A (zh) | 2005-04-13 |
| EP1456839A2 (de) | 2004-09-15 |
| DE10162559B4 (de) | 2006-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2268123T3 (es) | Procedimiento y dispositivo para la supresion de señales periodicas de interferencia. | |
| EP1080465B1 (en) | Signal noise reduction by spectral substraction using linear convolution and causal filtering | |
| US7206418B2 (en) | Noise suppression for a wireless communication device | |
| US11146897B2 (en) | Method of operating a hearing aid system and a hearing aid system | |
| US8781137B1 (en) | Wind noise detection and suppression | |
| ES2267457T3 (es) | Medicion de la calidad de la voz de un enlace telefonico en una red de telecomunicaciones. | |
| US6269093B1 (en) | Adaptive removal of disturbance in TDMA acoustic peripheral devices | |
| US20120123772A1 (en) | System and Method for Multi-Channel Noise Suppression Based on Closed-Form Solutions and Estimation of Time-Varying Complex Statistics | |
| KR20070085729A (ko) | 바크 밴드 위너 필터 및 선형 감쇠를 이용한 노이즈 감소및 컴포트 노이즈 이득 제어 | |
| CN110931027B (zh) | 音频处理方法、装置、电子设备及计算机可读存储介质 | |
| CN111050260A (zh) | 降噪方法及系统 | |
| CN108882110B (zh) | 基于语音清晰度的听力设备及相关方法 | |
| WO2019086439A1 (en) | Method of operating a hearing aid system and a hearing aid system | |
| US6865276B1 (en) | System and method for noise suppression in a communication signal | |
| EP3031217B1 (en) | Hearing instrument with t-coil | |
| US20040242157A1 (en) | Device and method for supressing periodic interference signals | |
| US8634581B2 (en) | Method and device for estimating interference noise, hearing device and hearing aid | |
| EP1228572B1 (en) | System and method for noise suppression in a communication signal | |
| EP1141950B1 (en) | Noise suppression in a mobile communications system | |
| JP2018174521A (ja) | 聴覚装置、方法、及び、聴覚システム | |
| Vashkevich et al. | Petralex: a smartphone-based real-time digital hearing aid with combined noise reduction and acoustic feedback suppression | |
| Rekha et al. | Study on approaches of noise cancellation in GSM communication channel | |
| US12512110B2 (en) | Intelligent call noise reduction device, method, and headphone | |
| EP4492816A1 (en) | Method and device for detecting state of earphone based on multiple sensors |