Kompensation akustischer Echos
In der Entwicklung neuer Telekommunikationssysteme, ob im Mobilfunk oder in leitungsgebundener Telefonie, wird heutzutage der Wunsch nach besserem Benutzerkomfort immer deutlicher. Ein wichtiges Kriterium für den kommerziellen Erfolg ist die Qualität der Freisprecheinrichtung.
Durch die fehlende akustische Trennung zwischen Lautsprecher und Mikrofon wird das Signal des fernen Kommunikationspartners aus dem Lautsprecher wieder durch das Mikrofon aufgenommen und zu seinem Ursprung zurückübertragen. Der ferne Sprecher nimmt dies als störendes Echo war. Mit zunehmender Leitungsverzögerung, wie zum Beispiel in Mobilfunksystemen, steigt der subjektive Störeinfluss. Eine Kompensation dieses akustischen Echos ist also notwendig.
Ein adaptives Filter wird verwendet, um den akustischen Echopfad und somit die Impulsantwort des Raumes nachzubilden. Nach der Filterung liegt ein geschätzes Echo vor, das vom Signal des Mirkofonzweigs subtrahiert werden kann, um das Echo zu reduzieren. Die Adaption findet hierbei vorwiegend in Zeitabschnitten statt, in denen kein Gegensprechen vorliegt, dh. der nahe Sprecher schweigt. Um den Einfluss von Gegensprechen zu reduzieren, wird üblicherweise eine adaptive Schrittweitensteuerung verwendet.
Ein nachgeschaltetes statistisches Postfilter wird eingesetzt, um nichtdeterministische Einflüsse des akustischen Echopfades zu behandeln. Diese entstehen unter anderm durch die Zeitveränderlichkeit der Raumimpulsantwort, sowie die üblicherweise begrenzte Länge des adaptiven Filters bei einer längeren Nachhallzeit der akustischen Umgebung.
Klassische Algorithmen zur Adaption dieser Komponenten benötigen üblicherweise eine geschickt abgestimmte Kombination von ausgeklügelten Steuermechanismen zur Sicherstellung der Adaptivität und der Robustheit in realen zeitvarianten und gestörten Umgebungen. Diese Mechanismen bringen jedoch eine Vielzahl von Einstellparametern mit sich, welche sich nur mit viel Erfahrung an die jeweilige Situation anpassen lassen. Auf der nächsten Seite wird ein neuer, Modellbasierter Ansatz zur Echokompensation vorgestellt.