Compensador de eco de la red.

Un procedimiento para realizar compensación de eco en un compensador (140) de eco,

teniendo dichocompensador de eco una pluralidad de estados predeterminados en base a la presencia de señales de habla delextremo cercano y extremo lejano, que comprende los pasos de:

recibir dicha señal de habla del extremo lejano a partir de un canal del extremo lejano en comunicación condicho compensador (140) de eco;

escalar dicha señal de habla del extremo lejano para proporcionar una señal de habla del extremo lejanoajustada:

detectando un estado de habla a partir de dicha pluralidad de estados en base a dicha señal de habla delextremo lejano y dicha señal de habla del extremo cercano, y

ajustando dicha señal de habla del extremo lejano en base a dicho estado de habla;

recibir una señal de eco desde un canal de eco; y

compensar el eco de dicha señal de eco al menos parcialmente en base a dicha señal de habla del extremo lejanoajustada.

Compensador de eco de la red

I. Campo de la invención La presente invención se refiere a sistemas de comunicaciones. Más particularmente, la presente invención se refiere a un procedimiento nuevo y mejorado y un aparato para compensar ecos en sistemas telefónicos.

II. Descripción de la técnica relacionada Cada teléfono terrestre actual está conectado a una central mediante una línea a dos hilos (denominada el bucle de abonado o de cliente) que soporta transmisión en ambas direcciones. Sin embargo, para llamadas mayores de aproximadamente 56, 33 kilómetros, las dos direcciones de transmisión se deben segregar en cables separados físicamente, dando como resultado una línea a cuatro hilos. El dispositivo que interrelaciona los segmentos a dos hilos y a cuatro hilos se denomina un híbrido. Se puede describir un circuito telefónico de larga distancia típico como que es a dos hilos en el bucle de abonado hasta el híbrido local, a cuatro hilos sobre la red de largo recorrido hasta el híbrido distante, y a continuación a dos hilos hasta el hablante distante.

Aunque el uso de híbridos facilita la transmisión de habla a larga distancia, los desajustes de impedancia en el híbrido pueden dar como resultado ecos. El habla del hablante A se refleja en el híbrido distante (el híbrido más cercano al hablante B) en la red telefónica de vuelta hasta el hablante A, causando que el hablante A oiga un eco molesto de su propia voz. Los compensadores de eco de la red se usan por lo tanto en la red telefónica terrestre para eliminar ecos causados por desajustes de impedancia en los híbridos y se localizan típicamente en la central junto con el híbrido. Se usa por lo tanto el compensador de eco localizado más cercano al hablante A o B para compensar el eco causado por el híbrido en el otro extremo de la llamada.

Los compensadores de eco de la red, empleados en el sistema telefónico terrestre, son típicamente dispositivos digitales para facilitar la transmisión digital de las señales. Puesto que las señales del habla analógicas se necesitan convertir a forma digital, se emplea típicamente un códec localizado en la central. Las señales analógicas proporcionadas desde el teléfono A (hablante A) hasta la central A se transfieren al híbrido A y se convierten en forma digital mediante el códec A. Las señales digitales se transmiten a continuación a la central B donde se proporcionan al códec B para conversión a la forma analógica. Las señales analógicas se acoplan a continuación a través del híbrido B al teléfono B (hablante B) . En el híbrido B, se crea un eco de la señal del hablante A. Este eco se codifica mediante el códec B y se transmite de vuelta a la central A. En la central A un compensador de eco elimina el eco de retorno.

En el sistema telefónico celular analógico convencional, los compensadores de eco se emplean también y están localizados típicamente en la estación base. Estos compensadores de eco funcionan de una manera similar a aquellos en el sistema terrestre para eliminar eco no deseado.

En un sistema telefónico celular digital para una llamada entre una estación móvil y un teléfono terrestre, se digitaliza el habla del hablante de la estación móvil usando un códec y a continuación se comprime usando un codificador de señales vocales, que modela el habla en un conjunto de parámetros. El habla codificada en señales vocales se codifica y transmite digitalmente sobre las ondas de radio. La estación base receptora decodifica la señal y la pasa a cuatro hilos al decodificador de señales vocales, que sintetiza una señal de habla digital a partir de los parámetros de habla transmitidos. Este habla sintetizada se pasa a la red telefónica sobre una interfaz T1, un grupo de 24 canales de voz multiplexados en tiempo. En algún punto en la red, habitualmente en la central, la señal se convierte de nuevo a forma analógica y se pasa al híbrido en el bucle de abonado. En este híbrido la señal se convierte a dos hilos para transmisión sobre el par de hilos hasta el teléfono de abonado terrestre.

Con fines de referencia, en una llamada celular entre una estación móvil y un teléfono terrestre, el hablante en la estación móvil es el interlocutor del extremo lejano y el hablante en el teléfono terrestre es el interlocutor del extremo cercano. Al igual que en el sistema terrestre, el habla del interlocutor del extremo lejano se refleja en el híbrido distante en la red telefónica de vuelta al interlocutor del extremo lejano. Como resultado el interlocutor del extremo lejano, es decir, la estación móvil, escucha un eco molesto de su propia voz.

Los compensadores de eco de la red convencionales típicamente emplean técnicas de filtrado digital adaptables. Sin embargo, el filtrado usado normalmente no puede replicar con precisión el canal, por lo tanto da como resultado algún eco residual. Se usa a continuación un supresor de eco recortador del centro para eliminar el eco residual. El supresor de eco somete a la señal a una función no lineal. El ruido sintetizado se puede usar para reemplazar secciones de señal que se ajustan a cero por el supresor de eco recortador del centro para prevenir al canal de sondeo “muerto”.

Aunque el enfoque de compensación de eco que se acaba de mencionar es satisfactorio para señales analógicas, este tipo de procesamiento de eco residual causa un problema en telefonía digital. Como se ha mencionado previamente, en un sistema digital se usan codificadores de señales vocales para comprimir el habla para transmisión. Puesto que los codificadores de señales vocales son especialmente sensibles a efectos no lineales, el

recorte del centro causa una degradación en la calidad de voz. Adicionalmente, las técnicas de reemplazo de ruido usadas causan una variación perceptible en características de ruido normales.

Es por lo tanto un objeto de la presente invención proporcionar un nuevo y mejorado compensador de eco capaz de proporcionar alta compensación de eco dinámica para calidad de voz mejorada.

Es otro objeto de la presente invención proporcionar un compensador de eco particularmente adecuado para compensación de eco en el acoplamiento de un sistema de comunicaciones digital con un sistema de comunicaciones analógico.

Es otro objeto más de la presente invención proporcionar un compensador de eco con rendimiento de compensación de eco mejorado para casos donde ambas partes están hablando simultáneamente.

Se dirige la atención al documento US 4 600 815 A, que se refiere a un compensador de eco para un dispositivo de teleconferencia en el que un primer atenuador limita el intervalo dinámico de una señal de entrada de eco de habla compuesta. Un segundo atenuador, que tiene una ganancia igual a aquella del primer atenuador, altera la ganancia de la señal de eco emulada producida mediante un filtro. Las ganancias de tanto el primer atenuador como el segundo atenuador se controlan mediante un dispositivo de control de ganancia automático común, que altera las ganancias como una función de tanto el intervalo dinámico de la señal compuesta de entrada como de una señal de realimentación desde la salida del primer atenuador. Esta construcción de atenuador ajustada permite al filtro funcionar en su intervalo dinámico mientras también limita el intervalo de la señal de habla/eco de entrada. El compensador de eco puede comprender adicionalmente un tercer atenuador que está dispuesto en el bucle de realimentación adaptable del filtro. El tercer atenuador tiene una ganancia inversamente proporcional a las ganancias tanto del primer atenuador como del segundo atenuador. Este tercer atenuador elimina los componentes de ganancia de la señal de error adaptable. Se puede proporcionar también un cuarto atenuador que limita la señal de fuente de eco recibida, de manera que el compensador de eco no se sobrecarga.

Sumario de la invención De acuerdo con la presente invención, se proporciona un procedimiento para realizar compensación de eco en un compensador de eco, como se expone en la reivindicación 1. En las reivindicaciones dependientes se reivindican realizaciones adicionales.

La presente invención es un compensador de eco de la red nuevo y mejorado para aplicaciones de telefonía digital. De acuerdo con la presente invención, se emplea un compensador de eco en el que se identifica la respuesta de impulso del canal de eco desconocido, se genera una réplica de este eco usando técnicas de filtrado adaptables, y se resta la réplica de eco de la señal que regresa hacia el interlocutor del extremo lejano para compensar el eco del interlocutor del extremo lejano.

En la presente invención, se usan dos filtros adaptables donde se ajusta específicamente... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para realizar compensación de eco en un compensador (140) de eco, teniendo dicho compensador de eco una pluralidad de estados predeterminados en base a la presencia de señales de habla del extremo cercano y extremo lejano, que comprende los pasos de:

recibir dicha señal de habla del extremo lejano a partir de un canal del extremo lejano en comunicación con dicho compensador (140) de eco; escalar dicha señal de habla del extremo lejano para proporcionar una señal de habla del extremo lejano ajustada:

detectando un estado de habla a partir de dicha pluralidad de estados en base a dicha señal de habla del extremo lejano y dicha señal de habla del extremo cercano, y ajustando dicha señal de habla del extremo lejano en base a dicho estado de habla;

recibir una señal de eco desde un canal de eco; y

compensar el eco de dicha señal de eco al menos parcialmente en base a dicha señal de habla del extremo lejano ajustada.

2. El procedimiento de la reivindicación 1 que incluye adicionalmente el paso de determinar una estimación de eco, comprendiendo dicho paso de determinar una estimación de eco los pasos de:

generar un primer conjunto de coeficientes (152) de filtro; generar a partir de una señal de canal de recepción y dicho primer conjunto de coeficientes de filtro una primera estimación de eco; restar (150) la primera señal de estimación de eco de un canal de retorno combinado y señal de canal de recepción de eco para generar una primera señal de eco residual; generar un segundo conjunto de coeficientes (152) de filtro; generar a partir de la señal de canal de recepción y el segundo conjunto de coeficientes de filtro una segunda estimación de eco; restar la segunda señal de estimación de eco de la señal combinada para generar una segunda señal (148) de eco residual; proporcionar sobre el canal de retorno la segunda señal de eco residual; actualizar el primer conjunto de coeficientes (152) de filtro cuando la señal de canal de recepción está por encima de un primer nivel de energía predeterminado; y actualizar los segundos coeficientes (152) de filtro cuando al menos una de una primera relación de energía de la primera señal de eco residual y la señal combinada y una segunda relación de energía de la segunda señal de eco residual y la señal combinada exceden un primer nivel de relación de energía predeterminado.