BC/NW 2006, №1 (8): 9.4

 

НОВЫЙ АЛГОРИТМ ОБРАБОТКИ СИТУАЦИИ ДВОЙНОГО РАЗГОВОРА ДЛЯ ЗАДАЧИ ЭХОКОМПЕНСАЦИИ

 

А.Е. Назаровский, Ю.А. Брюханов

 

(ЯрГУ, Ярославль)

 

 

Паразитные эхосигналы возникают вследствие наличия обратных связей в телефонных сетях и являются серьезной помехой для разговора. Для подавления эхосигналов используются адаптивные эхокомпенсаторы, которые, однако, недостаточно хорошо справляются со своей функцией в ситуации двойного разговора, т.е. когда одновременно разговаривают оба абонента.

Поскольку сигнал от ближнего абонента является некоррелированной помехой для алгоритма адаптации, коэффициенты адаптивного фильтра при наличии сигнала от ближнего абонента уже за несколько шагов расходятся от оптимальных значений[1], так что традиционные детекторы двойного разговора, например, широко применяемый в телефонии метод Гейгеля[2] не успевают сработать вовремя. Это приводит к ухудшению уровня подавления эхосигнала в ситуации двойного разговора. Далее предлагается новый способ обработки ситуации двойного разговора, позволяющий справиться с этим недостатком.

В качестве адаптивного алгоритма используется нормализованный метод наименьших квадратов. Для обнаружения ситуации двойного разговора предлагается использовать пороговую статистику на основе функции от суммы квадратов коэффициентов адаптивного фильтра. Для сохранения уровня подавления эхосигнала при двойном разговоре используется модификация структуры с двумя фильтрами[3]. Фильтр A – является адаптивным и используется для формирования оценки эхотракта и для обнаружения ситуации двойного разговора. Фильтр B – служит для собственно подавления эхосигнала. Нововведением здесь является связь фильтра В с фильтром А.

Рассмотрим два режима работы системы. В обычном режиме (нет двойного разговора) адаптивный фильтр А на основании вычисленной ошибки e(n) производит подстройку своих коэффициентов. Через заданное число отсчетов τ вычисляется статистика ξ на основе суммарной энергии коэффициентов фильтра A, и сравнивается с заданным фиксированным пороговым значением Q. Если значение ξ  не превысило порога (ξ<Q) , принимаем, что  в течение промежутка τ двойного разговора не было, и коэффициенты из фильтра А копируются в фильтр В. В противном случае, декларируется режим двойного разговора.

В режиме двойного разговора, напротив, в начале каждого интервала τ, коэффициенты копируются из фильтра B в фильтр А. Через τ отсчетов опять вычисляется статистика ξ. Если она превышает порог (ξ>Q), то ситуация двойного разговора считается продолженной, на следующий интервал времени, коэффициенты снова копируются из В в А и данный шаг повторяется. В противном случае, режим двойного разговора отменяется, и система начинает работать в обычном режиме.

Итак, предложен новый способ обработки ситуации двойного разговора на основе функции от суммарной энергии коэффициентов адаптивного фильтра и модификации структуры с двумя фильтрами. Моделирование на речевых сигналах, а также сравнение с методом Гейгеля показало успешность данного подхода. Однако, разработка критериев выбора параметров нового алгоритма, а именно порогового значения Q и интервала τ, требует дальнейших исследований.

 

Литература

 

 

1.                Брюханов Ю.А., Тараканов А.Н. Усовершенствование адаптивного алгоритма эхокомпенсации // Электросвязь. 2003. №9. С. 38-39.

2.                Duttweiler D.L. A twelve-channel digital echo canceller // IEEE Transactions on Speech and Audio Processing. 1978. vol. 26,  №5, pp.647-653.

3.                Ochiai K., Araseki T., Ogihara T. Echo Canceller with Two Echo Path Models // IEEE Transactions on Communications. 1977. vol. 25, №6, pp. 589 – 595.