Keine Wiederworte mehr Nebengeräuschunterdrückung bei Mobiltelefonen

Ein entscheidendes Kaufkriterium für ein Handy ist die Sprachqualität, und diese hängt maßgeblich von der Echo- und Geräuschunterdrückung ab. Traditionelle Verfahren funktionieren gut, solange sich die Umgebung nicht schnell ändert. Ein neuer Ansatz mit DSPs integriert die verschiedenen Verfahren zusammen mit anderen Techniken zur Klangverbesserung, sodass sich die Systemparameter wesentlich schneller und dynamischer an die Umgebung anpassen lassen – meist noch bevor der Konsument bemerkt, dass sich Tonqualität verschlechtert.

Keine Wiederworte mehr

Ein entscheidendes Kaufkriterium für ein Handy ist die Sprachqualität, und diese hängt maßgeblich von der Echo- und Geräuschunterdrückung ab. Traditionelle Verfahren funktionieren gut, solange sich die Umgebung nicht schnell ändert. Ein neuer Ansatz mit DSPs integriert die verschiedenen Verfahren zusammen mit anderen Techniken zur Klangverbesserung, sodass sich die Systemparameter wesentlich schneller und dynamischer an die Umgebung anpassen lassen – meist noch bevor der Konsument bemerkt, dass sich Tonqualität verschlechtert.

INHALT:
Woher kommen Echos?
Herkömmliche Echounterdrückung
Integrierte Lösung
Parameter dynamisch anpassen
Neue Designanforderungen
Autoren

Für die Konsumenten ist die Sprachqualität ein entscheidender Faktor für seine Einstellung gegenüber Mobiltelefonen, Wireless-Netzwerken, Freisprecheinrichtungen und anderen mobilen Kommunikationssystemen. Akustische Echos und Geräusche sind typisch für die Mobilfunkkommunikation. Um diese Bedenken zu überwinden und eine qualitativ hochwertige, vom Markt akzeptierte Tonwiedergabe zu erreichen, muss das Signal digital verarbeitet werden. Traditionell kommen eigenständige Echo- und Geräuschunterdrückungsmodule auf dem nahseitigen beziehungsweise auf dem Sendepfad zu Einsatz. Das funktioniert unter konstanten Bedingungen gut; bei Änderungen in der Umgebung, etwa durch das Öffnen einer Tür oder laute Geräusche, verschlechtert sich die Audioleistung, weil sich das Audiosystem anpassen muss. Ein neuer Ansatz integriert die Verfahren zur Echo- und Geräuschunterdrückung zusammen mit anderen Techniken zur Klangverbesserung, sodass sich die Systemparameter wesentlich schneller und dynamischer an die Umgebung anpassen lassen. In den meisten Fällen geschieht dies, noch bevor der Konsument eine Verschlechterung der Tonqualität wahrnimmt. Ebenso erlaubt der höhere Integrationsgrad, stärkere Echo- und Geräuschstörungen zu kompensieren, sodass sich natürlich klingende Vollduplex- Unterhaltungen fast erreichen lassen.

Woher kommen Echos?

Die Echos in Funksystemen kommen aus zwei grundlegenden Quellen: elektrischen und akustischen. Elektrische Echos sind das Ergebnis von Entwurfsmängeln, sodass sich das Lautsprechersignal direkt in das Mikrofonsignal koppelt. Sie lassen sich am besten durch das Einhalten guter Entwurfspraktiken vermeiden. Eine größere Herausforderung stellt die Unterdrückung akustischer Echos dar. Sie treten auf, wenn das verstärkte Lautsprechersignal durch das Mikrofon nachhallt. Die Unterdrückung (oder Entfernung) dieses Echos kann problematisch sein, weil dabei eine Vielzahl von Faktoren zu berücksichtigen ist. Verstärkte Lautsprechersignale können über mehrere Wege zu verschiedenen Zeitpunkten reflektiert werden. Bei solchen indirekten Echos kann eine wahrnehmbare Verzögerung zum ursprünglichen Signal eintreten, weil sich Schallwellen mit nur rund 300 Metern in der Sekunde ausbreiten. Ferner könnte die Echoreflexion auch durch mechanische Vibrationen verfälscht werden, was zusätzliche Komplikationen darstellt.

Der grundlegendste Versuch, das Echoproblem zu lösen, besteht einfach darin, den nahseitigen Sprachpfad auszuschalten, wenn die Stimme an der Gegenstelle erkannt wird (Bild 1). Dies schaltet akustische Echos aus, führt jedoch dazu, dass jeweils immer nur eine Person sprechen kann. Der Effekt ist dann wie bei einem Handfunkgerät, wo die anderen Teilnehmer nicht mehr zu hören sind, solange man die Sprechtaste gedrückt hält. Deshalb gehört es im Zweiwege-Sprechfunk zum guten Ton, den Redepart durch Ankündigung von »Kommen« oder »Over« abzugeben. Neuere Technik ersetzte die Sprechtaste durch einen »Voice Activity Detector« (VAD), welcher den nahseitigen Sprechpfad automatisch öffnet und schließt, wenn die Gegenstelle spricht. Diese Beschränkung wurde in den Anfangstagen der mobilen Kommunikation hingenommen, wird heute aber nicht mehr toleriert. Benutzer sind an Vollduplex- Gespräche im Festnetz gewöhnt, wo sie Zwischenbemerkungen einbringen, Zustimmung oder Ablehnung signalisieren oder auch demonstrativ schweigen können, ohne befürchten zu müssen, dass ihnen das Mikrofon »aus der Hand genommen wird«.