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Title:
DEVICE FOR TREATING THE RESIDUAL ECHO OF A CANCELLOR WHICH CANCELS THE ECHO SIGNAL OF A DIGITAL SPEECH SIGNAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/019048
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for processing the residual echo of a cancelling device which cancels the echo of a digital speech signal. The device is comprised of an echo cancellor (1) comprising a self-adaptive filter (FA) receiving the emitted speech signal SE(n) and the received speech signal SR(n), and delivering the corrected signal E(n). There is provided a circuit (2) for calculating a logic variable (AFS) for insertion of removal or adaptation of an additional weakening of the residual echo, according to the functional status, emitted simple speech SE(n), received simple speech SR(n), or double speech SE(n), SR(n). A programmable attenuator circuit (3) is provided to introduce an additional weakening at the output of the echo cancellor (1), the attenuating circuit (3) being controlled by the logic variable (AFS), the weakening being adapted upon discrimination of the existing status, double speech, simple received speech or simple emitted speech, so as to minimize the switching noise. Application to digital or analog telephony with local digital conversion.

Inventors:
ZURCHER FREDERIC (FR)
Application Number:
PCT/FR1992/000347
Publication Date:
October 29, 1992
Filing Date:
April 17, 1992
Export Citation:
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Assignee:
FRANCE TELECOM (FR)
PRESCOM SARL (FR)
International Classes:
H04B3/23; H04M9/08; (IPC1-7): H04B3/23; H04M9/08
Foreign References:
EP0413641A11991-02-20
US4782525A1988-11-01
Other References:
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 13, no. 216 (E-760)19 Mai 1989
THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON DIGITAL SATELLITE COMMUNICATIONS 11 Novembre 1975, KYOTO (JP) pages 219 - 224; ARASEKI: 'ADAPTIVE ECHO SUPPRESSOR'
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Claims:
REVENDICATIONS
1. 1) Dispositif de traitement de l'écho résiduel d'u annuleur du signal d'écho d'un signal numérique de parole succession d'échantillons d'ordre n émis, SE(n), superpos à un signal de parole utile reçu SR(n)u, comprenant u filtre autoadaptatif recevant ledit signal de parole émi SE(n), un dispositif soustracteur recevant, d'une part, ledit signal de parole utile reçu SR(n)u et ledit signal d'écho formant ensemble le signal de parole reçu SR(n), et, d'autre part, le signal de correction SEF(n) délivré par le filtre autoadaptatif, ledit dispositif soustracteur délivrant un signal de parole corrigé E(n), siège de l'écho résiduel e(n), ledit filtre autoadaptatif recevant ledit signal de parole corrigé pour effectuer une adaptation récurrente du signal de correction SEF(n) de la forme i=I SEF(n) ***_ ^ ai(n).SE(ni), i1 où i désigne l'ordre de l'étage du filtre, et où les coefficients ai(n) sont adaptés en perma¬ nence selon un ou plusieurs critères tendant à minimiser les valeurs du signal d'écho résiduel e(n), caractérisé en ce que ledit dispositif comporte pour chaque groupe de M échantillons d'ordre m, des moyens (2) de calcul d'une variable logique (AFS(m)) d'insertion ou de retrait d'un affaiblisse¬ ment supplémentaire d'écho résiduel et de la valeur courante de cet affaiblissement CAS(m), en relation avec un état fonctionnel d'existence d'un signal simple parole émis SE(n), respectivement d'existence d'un signal simple parole reçu SR(n) ou d'existence de signaux double parole SE(n), SR(n), des moyens atténuateurs (3) programmables permettant d'introduire ledit affaiblissement supplémentaire, ces moyens atténuateurs étant connectés en sortie de l'annuleur d'écho (1), lesdits moyens atténuateurs étant pilotés par ladite variable logique d'insertio ou de retrait de l'affaiblissement supplémentair (AFS(m), l'affaiblissement supplémentaire CAS(m) étan supprimé, respectivement établi ou adapté su 5 discrimination de l'état fonctionnel d'existence d double parole SE(n), SR(n) ou de simple parole reç SR(n), respectivement simple parole émis SE(n), lesdits moyens atténuateurs (3) délivrant à partir d signal de parole corrigé E(n) un signal 10 E'(n) = E(n).CAS(m).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul (2) reçoivent sur une pluralité de ports d'entrée les signaux d'enveloppe crête émis SECι(n), SEC2(n), d'enveloppe crête reçu SRC(n) et 15 signal d'enveloppe crête restitué par l'annuleur d'écho EC(n), par l'intermédiaire de circuits détecteurs d'enve¬ loppe crête (4,5,6,7), les signaux d'enveloppe crête SECl(n), EC(n), SRC(n), d'une part, et SEC2(n), d'autre part, étant obtenus à partir des valeurs crête du signal de 20 parole SE(n), E(n), SRC(n) puis SE(n) maintenus pendant une durée de 10 ms, respectivement I échantillons, où I repré¬ sente la longueur d'écho maximum traitée par le filtre autoadaptatif.
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 25 2, caractérisé en ce que les moyens de calcul (2) de la variable logique (AFS(m)) d'insertion ou retrait de 1'affaiblissement supplémentaire comportent un processus de calcul comprenant, suite à une étape d'initialisation (1000) et d'incrémentation (1005) d'une variable de 30 comptage m des groupes de M échantillons successifs, une procédure (1006) de calcul de la variable logique d'insertion ou de retrait comprenant : une procédure (2000) de choix d'insertion, d'adapta¬ tion et/ou de retrait de cet affaiblissement supplé dr.r entaire CIAR, comportant : un premier test (2001) de comparaison du signal d'enveloppe crête SECι(m) actuel à une valeur d seuil, SEUIL1, représentative du bruit de fond, et sur réponse positive audit test, . un deuxième test (2002) de comparaison de supériori 5 té du signal d'enveloppe crête reçu SRC(m) actuel une deuxième valeur de seuil, SEUIL2, représentativ du bruit de fond, et sur réponse négative auxdit premier et deuxième test (2001, 2002), une procédur SPR (3005, 3007) de retrait de l'affaiblissement 10 supplémentaire, lesdits premier et deuxième test formant une fonction de discrimination silence/ parole. 4) Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que, sur réponse positive audit deuxième test (2002) 5 de la fonction de discrimination silence/parole, lesdits moyens de calcul (2) comportent, en outre, une fonction de commutation de l'insertion ou du retrait d'affaiblissement supplémentaire comprenant : un test (2003) de comparaison d'égalité, à la valeur 0 1, de ladite variable logique (AFS(m)) d'insertion ou de retrait d'affaiblissement supplémentaire pour le groupe de M échantillons d'ordre antérieur (m1), une sousfonction d'introduction d'un seuil d'hystéré¬ sis de commutation d'insertion ou de retrait d'affai blissement supplémentaire, par une première et une deuxième comparaison d'infériorité (2004, 2005) du rapport u(m)= EC(m) , SRC(m) Q rapport du signal d'enveloppe crête corrigé actuel EC(m) délivré par l'annuleur d'écho au signal d'enveloppe crête de parole reçu SRC(m) actuel, à un premier, respectivement deuxième, coefficient CXi, CX2, inférieurs à 1, avec CXχ < CX2. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de calcul (2) comportent, en outre, une première sousprocédure (SPIA) d'insertion e d'adaptation de l'affaiblissement supplémentaire introduit (CAS (m)) dans le cas où ladite variable logique (AFS(m)) est égale à 1, sur réponse positive au test (2005) et suite à une étape d'attribution (3004), cette première sousprocédure comportant un test de comparaison (3006) de supériorité, à une valeur de seuil, SEUIL3, du signal d'enveloppe crête émis SEC2( ) pondéré par la valeur antérieure du coefficient d'amortissement supplémentaire CAS(ml), prise parmi un nombre fini de valeurs mémorisées, les adresses desdites valeurs mémorisées retenues étant repérées par un pointeur ICAS(m), à la valeur actuelle du pointeur iCAS(m) étant attribuée (3009), sur réponse positive audit test (3006) la valeur antérieure ICAS(ml) augmentée d'un coefficient additif CA3 et, sur réponse négative audit test (3006), la valeur antérieure ICAS(ml) diminuée d'un coefficient additif CA2, et, dans le cas où ladite variable logique (AFS(m)) est égale à zéro, sur réponse négative audit test (2004), une deuxième sousprocédure (SPR) de retrait de l'affaiblissement supplémentaire comportant, suite à une étape d'attribution de la valeur 0 à la variable AFS(m), une étape (3007) d'attribution à la valeur actuelle ICAS(m) du pointeur de la valeur antérieure ICAS(ml) diminuée d'un coefficient additif CAi, lesdites étapes (3007), (3008) des deuxième et première sousprocédure correspondant à une décrémen¬ tation de la valeur du pointeur ICAS(m) et à une diminution de l'affaiblissement supplémentaire et ladite étape (3009) de ladite première sousprocédure correspondant à une incrémentation dudit pointeur et à une augmentation de l'affaiblissement supplémentaire, lesdites première et deuxième sousprocédure (SPIA, SPR) étant suivies : d'une troisième sousprocédure SPB de bornage de la valeur actuelle ICAS(m) du pointeur.
4. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le coefficient additif CPs^ est pris égal au produit EC(m).CX3 du signal d'enveloppe crête corrigé et d'un coefficient multiplicatif CX3 déterminé de façon à engendrer un retrait rapide de l'affaiblissement résiduel pour les fortes valeurs de EC(m).
Description:
DISPOSITIF DE TRAITEMENT DE L'ECHO RESIDUEL D'UN ANNULEUR DU SIGNAL D'ECHO D'UN SIGNAL NUMERIQUE DE PAROLE.

L'invention est relative à un dispositif d traitement de l'écho résiduel d'un annuleur du signa d'écho d'un signal numérique de parole.

Dans le domaine de la transmission téléphonique d signaux, tels que les signaux de parole par exemple, le signaux émis et reçus sont le siège, sur la ligne de trans mission, d'un phénomène d'écho parasite provoqué par u couplage parasite, souvent présent, dénommé trajet d'éch entre ligne d'émission et ligne de réception.

Afin de remédier à l'existence de ces échos, et d tenter de les supprimer ou de les atténuer fortement, une technique classique, ainsi que représenté en figure 1, consiste à utiliser un annuleur d'écho connecté en parallèle entre ligne d'émission et ligne de réception. De tels annuleurs d'échos comportent habituellement un filtre auto-adaptif FA connecté à un soustracteur S intercalé sur -- ligne de réception. SE(n) désigne le signal de parole émis. Le signal de parole reçu SR(n) est constitué par la somme du signal utile reçu SR(n)u, auquel on n'a pas accès directement, et du signal d'écho lequel se superpose et donc s'ajoute au signal utile SR(n)u par l'intermédiaire du trajet d'écho formant, en fait, un sommateur parasite.

E(n) désigne le signal délivré par l'annuleur d'écho ou signal corrigé, tous les signaux étant émis ou reçus sous forme d'une suite d'échantillons numériques. Le signal E(n) délivré par l'annuleur d'écho est réinjecté dans le filtre auto-adaptatif, ce qui permet à ce dernier de réaliser sa fonction d'auto-adaption du filtrage. Pour une fonction d'annulation parfaite E(n) = SR(n)u. Mais en réalité, le signal E(n) délivré par l'annuleur d'écho est toujours égal au signal reçu utile SR(n)u, augmenté du signal d'écho résiduel ou signal d'erreur e(n), E(n)=SR(n)u + e(n).

Le filtre auto-adaptatif FA délivre au soustracteu S un signal de correction SEF(n) vérifiant la relation : i≈I SEF(n) = ^> ai(n).SE(n-i) i-1 où i désigne l'ordre de l'étage du filtre.

Le filtre auto-adaptatif tente ainsi, en permanen ce, de reproduire le trajet d'écho, le soustracteur S déli vrant le signal E(n), les coefficients ai du filtre F 0 étant ajustés en permanence selon un ou plusieurs critère de minimisâtion des valeurs de e(n).

En tout état de cause, les annuleurs d'éch précités donnent satisfaction, mais il existe toujours u écho résiduel, lequel reste plus ou moins perceptible e fonction des applications.

La présente invention a pour objet de remédier à l'inconvénient précité par la mise en oeuvre d'un disposi¬ tif de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur d'écho d'un signal numérique de parole, en fonction d'un critère de maintien permanent d'une absence de perceptibilité ou d'une perceptibilité non gênante de l'écho résiduel.

Un autre objet de la présente invention est égale¬ ment la mise en oeuvre d'un dispositif de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur d'écho d'un signal numérique de parole n'introduisant aucun bruit perceptible de commutation, de valeur d'affaiblissement par exemple, supplémentaire.

Un autre objet de la présente invention est enfin la mise en oeuvre d'un dispositif de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur d'écho d'un signal numérique de parole permettant, d'une part, d'effectuer le traitement correspondant de l'écho résiduel durant un état fonctionnel d'existence de signal de simple parole émis SE(n), et, d'autre part, une suppression ou retrait rapide de ce traitement en état fonctionnel d'existence de signaux double parole SE(n), SR(n) ou d'un signal simple parole

reçu SR(n).

Le dispositif de traitement de l'écho résiduel d'u annuleur du signal d'écho d'un signal numérique de parole succession d'échantillons d'ordre n émis, SE(n), superpos à un signal de parole utile reçu SR(n)u, objet de l présente invention, comprend un filtre auto-adaptatif F recevant le signal émis SE(n), un dispositif soustracteu recevant, d'une part, ledit signal de parole utile reç SR(n)u et le signal d'écho formant ensemble le signal d parole reçu SR(n), et, d'autre part, le signal d correction SEF(n) délivré par le filtre FA, le dispositi soustracteur délivrant un signal de parole corrigé E(n), siège de l'écho résiduel e(n), le filtre auto-adaptati recevant le signal de parole corrigé E(n) pour effectue une adaptation du signal de correction SEF(n) de la' forme i=I

SEF(n) = ^ ai(n).SE(n-i), i=l où i désigne l'ordre de l'étage du filtre, les coefficients ai(n) étant ajustés en permanence selon un ou plusieurs critères de minimisation du signal d'écho résiduel e(n). Il est remarquable en ce qu'il comporte pour chaque groupe de M échantillons d'ordre m, des moyens de calcul d'une variable logique AFS(m) d'insertion ou de retrait d'affai- blissement supplémentaire d'écho résiduel et de la valeur courante de cet affaiblissement CAS(m), en relation avec un état fonctionnel d'existence d'un signal simple parole émis SE(n), respectivement d'existence d'un signal simple parole reçu SR(n) ou d'existence de signaux double parole SE(n), SR(n). Des moyens atténuateurs programmables permettent d'introduire cet affaiblissement supplémentaire, ces moyens étant connectés en sortie de 1'annuleur d'écho. Ces moyens atténuateurs sont pilotés par la variable logique d'insertion ou retrait d'affaiblissement supplémentaire AFS(m), l'affaiblissement supplémentaire CAS(m) étant retiré respectivement inséré et/ou adapté sur discrimina

tion de l'état fonctionnel d'existence de signaux de double parole SE(n), SR(n) ou d'un signal de simple parole reçu SR(n) respectivement d'un signal de simple parole émis SE(n). Les moyens atténuateurs délivrent à partir du signal de parole corrigé E(n) un signal E'(n) ***• E(n).CAS(m).

Le dispositif objet de l'invention trouve applica¬ tion au domaine de la transmission numérique de signaux de parole tel que réseau numérique à intégration de services RNIS par exemple, au domaine de la transmission téléphoni- que analogique, au niveau des conversions analogiques numériques locales, pour l'annulation des échos résiduels électrique ou acoustique.

Une description plus détaillée du dispositif objet de la présente invention sera donnée ci-après dans la description et dans les dessins dans lesquels, outre la figure 1, relative à l'art antérieur,

- la figure 2a représente un schéma synoptique d'un dispo¬ sitif de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur d'écho d'un signal numérique de parole, objet de la présente invention,

- la figure 2b représente un organigramme de calcul des différents signaux d'enveloppe crête,

- la figure 2c représente un organigramme général d'un processus de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur d'écho d'un signal numérique de parole, conforme à l'objet de la présente invention,

- la figure 2d représente un mode de réalisation particulier d'un processus de calcul de la variable logique d'insertion de retrait ou d'adaptation de l'a faiblissement résiduel AFS(m) et de la valeur de cet affaiblissement CAS(m), ou d'une adresse de cette valeur.

Une description plus détaillée d'un dispositif de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur du signal d'écho d'un signal numérique de parole, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant donnée en liaison avec la figure 2a.

D'une manière générale, on considérera que l dispositif objet de la présente invention comprend u annuleur d'écho, noté 1, lequel, sensiblement, comprend le éléments d'un annuleur d'écho de 1'art antérieur tel qu représenté en figure 1, et fonctionne a priori de manièr analogue.

Ainsi, le filtre auto-adaptatif FA reçoit le signa émis SE(n) et le dispositif soustracteur S reçoit, d'un part, le signal de parole utile reçu SR(n)u et le signa d'écho formant ensemble le signal de parole reçu SR(n). L dispositif soustracteur S reçoit, d'autre part, le signa de correction SEF(n) délivré par le filtre FA. Il délivr le signal de parole corrigé E(n), siège de l'écho résidue noté e(n). Le filtre auto-adaptatif FA reçoit le signal d parole corrigé pour effectuer l'adaptation du signal de correction SEF(n) telle que décrite en relation avec la figure 1 .en fonction des coefficients ai(n) du filtre auto-adpatatif FA.

Conformément à un aspect particulièrement remarqua- blés du dispositif objet de l'invention, celui-ci comprend, pour chaque groupe de M échantillons d'ordre m, ainsi que représenté en figure 2a, un circuit 2 de calcul d'une variable logique AFS(m) d'insertion ou de retrait d'affai¬ blissement supplémentaire d'écho résiduel et de la valeur courante de l'affaiblissement CAS(m). Cette variable logique est déterminée en relation avec un état fonctionnel d'existence d'un signal simple parole émis SE(n), respectivement d'existence d'un signal simple parole reçu SR(n), ou d'existence de signaux double parole SE(n), SR(n).

Ainsi qu'on le notera à l'observation de la figure 2a, le dispositif objet de l'invention comporte également un circuit atténuateur programmable 3 permettant d'intro¬ duire un affaiblissement supplémentaire de l'écho résiduel, ce circuit atténuateur étant connecté en sortie de l'annu¬ leur d'écho 1 et recevant, en conséquence, le signal d

parole corrigé E(n) pour délivrer un sign E'(n)=E(n)_CAS(m). Bien entendu, selon un aspect partic lièrement avantageux du dispositif objet de l'invention, l valeur courante de l'affaiblissement CAS(m) est délivré par le circuit 2 de calcul précédemment cité.

Selon un aspect particulièrement avantageux d dispositif objet de la présente invention, l'affaiblisse¬ ment supplémentaire est retiré, respectivement inséré o adapté, sur discrimination de l'état fonctionnel d'existen 0 ce de double parole SE(n), SR(n), ou de simple parole reç SR(n), respectivement simple parole émis SE(n). Le insertions, adaptations et retraits sont conduits de faço suffisamment progressive pour ne pas engendrer de bruit d commutation perceptible. Afin d'assurer la discrimination de l'état fonc tionnel d'existence de double parole ou de simple parol reçu, respectivement simple parole émis, mentionné précédemment, et ainsi qu'on pourra le noter à l'obser¬ vation de la figure 2a, le circuit de calcul 2 reçoit sur une pluralité de ports d'entrée les signaux d'enveloppe crête émis SEC (n), SEC^Cn). signal d'enveloppe crête reçu SRC(n) et signal d'enveloppe crête restitué par l'annuleur d'écho EC(n) par l'intermédiaire de circuits détecteurs d'enveloppe crête, lesquels portent la référence 4, 5, 6, 7 sur la figure 2a précitée.

Les signaux d'enveloppe crête SEC^n), EC(n),

SRC(n), sont obtenus à partir des valeurs crête du signal de parole émis SE(n), du signal corrigé délivré par l'annuleur d'écho 1, E(n), du signal de parole reçu SR(n) maintenu pendant une durée voisine de 10 millisecondes, par exemple, le signal SEC2(n) étant obtenu à partir du signal de parole émis SE(n), maintenu pendant I échantillons, où I représente la longueur d'écho maximum traitée par le filtre auto-adaptatif FA c'est-à-dire, en définitive, le nombre d'étages et de coefficients correspondants ai.

On notera en particulier que la durée de 10 milli-

secondes précitée correspond sensiblement pour un son voi à la période moyenne de la fréquence fondamentale pour u voix humaine masculine. Cette durée correspond à une dur de 80 échantillons par exemple, pour une fréquence d'écha tillonage de 8 KHz.

Une description plus détaillée d'un algorithme calcul des signaux d'enveloppe crête précédemment mentio nés sera donnée en liaison avec la figure 2b.

Selon cette figure, on désigne par XC(n) tou signal d'enveloppe crête tel que les signaux précédemmen désignés SEC- j n), SEC 2 (n), SRC(n), et EC(n). On désigne e outre par X(n) les signaux SE(n), SE(n), SR(n) et E(n) Ainsi, au signal de parole émis SE(n) correspond le signa d'enveloppe crête SEC- j ^n) ou le signal SEC^n), au signa SR(n), le signal SRC(n) et enfin au signal E(n) correspon le signal d'enveloppe crête EC(n).

Selon l'algorithme représenté en figure 2b, su réponse positive à un test noté 100, |x(n)| > XC(n-l), à l valeur de crête XC(n) est attribuée la valeur |x(n)|. A un variable MA(n) est affectée une valeur maximale noté MAMAX, MA(n) étant un indicateur du nombre d'échantillon ultérieurs pour lesquels XC(n) ne peut être diminué.

Sur réponse négative au test 100 précité, à l variable MA(n) est attribuée la valeur MA(n-l) -1, et à l valeur d'enveloppe crête XC(n) est attribuée la valeur de crête antérieure, à l'étape 107, selon la relatio XC(n) = XC(n-l), si MA(n) > 0 et la valeur α.XC(n-l), valeur de crête pondérée avec α € [0,1], si selon l réponse au test 104, MA(n) < 0, la variable MA(n) en 10 étant prise égale à 0.

Les différents signaux d'enveloppe crête précédem¬ ment cités sont délivrés par les détecteurs de crête portant les références 4, 5, 6 et 7 sur la figure 2a. Ces détecteurs d'enveloppe crête comportent des temps de maintien MA(n) pour un échantillon d'ordre n considéré. Les temps de maintien des détecteurs de crête 4, 6, 7 son

égaux à un temps voisin de 10 millisecondes, ainsi q mentionné précédemment, cette valeur correspondant à valeur MAMAX précédemment mentionnée. Le temps de mainti du détecteur d'enveloppe crête 5 au contraire est pris ég à I échantillons. Les détecteurs d'enveloppe crête utilis sont effectivement des détecteurs d'enveloppe crête, préférence à des opérateurs de calcul des valeurs moyenn ou de valeurs quadratiques, en raison de leur réacti instantanée à la montée des signaux en amplitude. 0 Une description générale du processus de traiteme de l'écho résiduel conformément à l'objet de la présen invention sera donnée en liaison avec la figure 2c.

En premier lieu, on notera que le processus préci est géré par le circuit de calcul 2 précédemment cité, e qu'à ce titre, ce dernier permet la mise en oeuvre de étapes ci-après.

Une première étape, notée 1000, permet un initialisation des variables de conduite du processu précité, n représentant l'indice de l'échantillon x(n courant, ni une variable intermédiaire permettant d définir la périodicité d'un sous-échantillonage de ce échantillons par groupes de M échantillons et m un variable de comptage de ces groupes d'échantillons pendan le processus de sous-échantillonage. On comprendra pa exemple que le sous-échantillonage est effectué sur échantillons, m représentant en fait le numéro d'ordre d chaque groupe de M échantillons.

Après incrémentation en 1001 de la variable n, n=n+l, une opération 1002 de calcul des valeurs d'envelopp crête des signaux XC(n) est effectuée, dans les conditions décrites précédemment de maintien des valeurs crêtes correspondantes.

Ces valeurs d'enveloppe crête ayant été acquises, une étape 1003 d'incrémentation de la variable ni permet de mesurer la durée de la période de sous-échantillonnage en cours et de déclencher l'ensemble du processus de calcul d

la variable logique et d'insertion ou retrait de l'affa blissement AFS(m) et de la valeur de cet affaiblissemen ou de l'adresse de cette valeur ICAS(m) lorsque cet période atteint M échantillons. Sur réponse positive à test 1004 d'égalité de la variable ni à la valeur M, à l variable ni est attribuée la valeur zéro et la variable d comptage m des groupes d'échantillons sous-échantillonné est incré entée d'une unité en une étape 1005. Une étap 1006 permet, suite à l'étape 1005, de calculer, pour les échantillons, la variable logique d'insertion ou de retrai de l'affaiblissement résiduel AFS(m) et d'un pointeu ICAS(m) de la valeur de cet affaiblissement. Une étape 100 de lecture de la valeur d'affaiblissement résiduel CAS(m) l'adresse ICAS( ) précitée et de calcul du signal corrig affaibli

E'(n) = E(n).CAS(m) est appelée, soit suite l'étape 1006 précitée, soit sur réponse négative au tes 1004.

L'étape 1007 est suivie d'un retour à l'étape 100 de passage à l'échantillon suivant x(n+l).

On notera que le calcul du signal corrigé affaibl E'(n) est effectué pour chaque échantillon de rang n, partir de la valeur de l'affaiblissement CAS(m) réévalu tous les M échantillons. Une description plus détaillée d'un mode d réalisation du calcul de la variable logique AFS(m) d'insertion de retrait ou d'adaptation de l'affaiblissement d'écho résiduel et de la valeur de cet affaiblissement sera donnée en référence à la figure 2d. Selon la figure précitée, le circuit de calcul 2 de la variable logique AFS(m) comporte un processus de calcul comprenant, suite à l'étape d'initialisation 1000 précitée et des étapes 1001 à 1005 précédemment décrites, la mise en oeuvre de l'étape 1006 selon l'organigramme de la figure

2d.

L'étape ou processus de calcul 1006 précédemmen

mentionnée comporte une procédure 2000 de choix entr insertion adaptation ou retrait de 1*af aiblissemen résiduel notée C-I-A-R. Cette procédure comporte un fonction de discrimination de silence/parole comportant u 5 premier test 2001 de comparaison du signal d'envelopp crête SEC-^n) actuel à une valeur de seuil notée SEUIL1. Cette valeur de seuil est représentative du bruit de fond correspondant. Sur réponse positive au premier test 2001, le processus de calcul précité comporte un deuxième test 10 noté 2002 de comparaison de supériorité du signal d'enveloppe crête reçu SRC(m) actuel à une deuxième valeur de seuil notée SEUIL2. Cette valeur de seuil est représen¬ tative du bruit de fond. Sur réponse négative aux premier et deuxième test 2001, 2002, le processus de calcul précité 15 comprend une procédure de retrait notée S-P-R de l'affai¬ blissement supplémentaire, laquelle sera décrite ultérieu¬ rement.

Ainsi qu'on le notera à l'observation de la figure 2c, sur réponse positive au deuxième test 2002 de la 20 fonction de discrimination de silence, le processus de calcul du circuit de calcul 2 comporte, en outre, au niveau de la procédure 2000, un test 2003 de comparaison d'égalité à la valeur 1 de la variable logique AFS(m-1) d'insertion ou retrait de l'affaiblissement supplémentaire pour le 5 groupe M échantillons d'ordre antérieur m-1. En outre, la procédure 2000 comprend également une fonction d'intro¬ duction d'un seuil d'hystéréris de commutation de l'insertion ou du retrait de l'affaiblissement supplémen¬ taire. Le phénomène d'hystérésis précité est obtenu par une Q première et une deuxième comparaisons d'infériorité, notées 2004, 2005, du rapport u(m) = EC(m)

SRC(m). La variable u(m) désigne le rapport du signal j - d'enveloppe crête corrigé actuel EC(m), délivré par l'annuleur d'écho 1 au signal d'enveloppe crête de parole

reçu SRC(m) actuel. La variable u(m) est comparée, a premier et au deuxième tests de comparaison d'infériorit précités 2004, 2005, à un premier, respectivement deuxièm coefficient CX , CX2, ces coefficients ayant une valeu inférieure à 1. On notera la relation CX-^ < CX2. Su réponse positive au premier et au deuxième test d comparaison 2004, 2005, est appelée une sous-procédure, notée S-P-I-A, d'insertion et d'adaptation de l'affaiblis¬ sement résiduel au cours de laquelle, suite à réponse positive au test 2004, est attribuée en 3004 à la variable logique AFS(m) la valeur 1, alors que la sous-procédure de retrait S-P-R de cet affaiblissement est appelée sur réponse négative aux tests 2004, 2005, la valeur 0 étant attribuée en 3005 sur réponse négative à la deuxième comparaison 2005 à cette même variable logique AFS(m). La variable logique AFS(m) précitée d'insertion ou retrait d'affaiblissement supplémentaire est une variable qui prend la valeur 1 s'il y a lieu d'insérer un affaiblissement supplémentaire et la valeur 0 s'il y a lieu de le retirer. Le critère retenu dépend ainsi de l'affaiblissement d'écho déjà inséré par 1'annuleur d'écho 1.

Si la variable logique AFS(m-1) a la valeur 1, la réponse au test 2005 est déjà positive, si la variable u(m) est inférieure à CX2- A titre d'exemple non limitatif, ce coefficient CX2 peut être pris égal 0,35 par exemple, ce qui correspond à une atténuation relative de 9 dB des signaux d'amplitude crête EC(m) par rapport à SRC(m).

Dans le cas où la variable logique AFS(m-l) est égale à 0, la réponse au test 2004 est positive, si la variable u(m) est inférieure au coefficient CX , ce coefficient pouvant être pris égal à 0,25, soit à une atténuation relative précitée égale à 12 dB. Autrement dit, pour passer de l'état de retrait d'affaiblissement supplémentaire à l'état d'insertion, il faut que l'affai- blissement apporté par l'annuleur d'écho 1 soit supérieur à 12 dB. Au contaire, pour se maintenir en état d'affaiblis-

sèment supplémentaire, lorsque cet affaiblissement supplé mentaire est déjà présent, il suffit que l'affaiblissemen précité soit supérieur, par exemple, à 9 dB. Il y a, e conséquence, un effet d'hystérésis, lequel évite u basculement intempestif d'un état à l'autre, lorsque l système est proche des conditions de basculement.

La valeur de l'affaiblissement supplémentair effectivement apporté au signal corrigé E(n) est géré partir de la sous-procédure correspondante, notée S-P-I-A, la gestion de la valeur du coefficient d'affaiblissement supplémentaire introduit, noté CAS(m) et de la sous- procédure de retrait, notée S-P-R, de cet affaiblissement, lesquelles seront décrites en liaison avec la même figure 2c. La première sous-procédure S-P-I-A est appelée dans le cas où la variable logique AFS(m) est égale à 1, soit sur réponse positive au test 2005, et suite à l'étape d'attribution 3004 précédemment décrite.

Ainsi qu'on l'a représenté en Figure 2c, la première sous-procédure S-P-I-A comporte un test de compa¬ raison 3006, à une valeur de seuil, SEUIL3, comparaison de supériorité du signal d'enveloppe crête émis SEC2(m) pondéré par la valeur antérieure du coefficient d'amortis¬ sement supplémentaire CAS(m-l). On notera que les valeurs du coefficient d'affaiblissement supplémentaire CAS(m) sont prises parmi un nombre fini de valeurs mémorisées. Les adresses de ces valeurs mémorisées sont retenues par un pointeur, noté ICAS(m). A la valeur actuelle du pointeur ICAS(m) est attribuée en 3009, sur réponse positive au test 3006, la valeur antérieure de ce pointeur ICAS(m-l) augmentée d'un coefficient additif CA3. Sur réponse négative au test 3006, à la valeur actuelle du pointeur ICAS(m) est attribuée la valeur antérieure du pointeur ICAS(m-l) diminuée d'un coefficient additif CA 2 . A titre d'exemple de réalisations non limitatives, le coefficient d'affaiblissement supplémentaire CAS(m) est

un coefficient qui peut prendre un nombre fini de valeurs Le rapport entre deux valeurs successives de ce coefficien peut de manière avantageuse correspondre à 0,375 dB. Le valeurs du coefficient précité peuvent avantageusement êtr 5 mémorisées dans une table indexée par le pointeur précit et être lues à partir de 1'appel de ces pointeurs. O notera en outre que la valeur d'adresse des pointeurs es bornée, la valeur du pointeur considéré pouvant êtr comprise entre : 10 0 < ICAS < ICASMAX avec ICASMAX = 32.

On notera que les valeurs du coefficient d'affai blissement supplémentaire diminuent par incrément d 0,375 dB, alors que les valeurs correspondantes du pointeu 15 augmentent d'une unité. A la valeur zéro du pointeu correspond un coefficient d'affaiblissement supplémentair égal à 1, c'est-à-dire un affaiblissement nul.

Dans le cas où la variable logique AFS(m) est égal à 0, soit sur réponse négative au test 2004, et suite 0 l'étape d'attribution 3005, la deuxième sous-procédur S-P-R de retrait de l'affaiblissement supplémentaire est appelée. Cette procédure comporte une étape 3007 d'attribution à la valeur actuelle ICAS(m) du pointeur de la valeur antérieure ICAS(m-l) diminuée d'un coefficient 5 additif CA -

On notera que les étapes 3007 et 3008 des deuxième et première sous-procédures correspondent à une décrémenta¬ tion de la valeur du pointeur ICAS(m) et donc à une diminution de l'affaiblissement supplémentaire introduit. Q Au contraire, l'étape 3009 de la première sous-procédure correspond à une incrémentation du pointeur et à une augmentation de l'affaiblissement supplémentaire introduit. Les première et deuxième sous-procédure S-P-I-A, S-P-R, sont suivies, ainsi que représenté en figure 2c, 5 d'une troisième sous-procédure, notée S-P-B, de bornage de la valeur actuelle ICAS(m) du pointeur.

La procédure de bornage S-P-B comporte, ainsi qu représenté sur la figure précitée, suite aux étape d'attribution 3007, 3008 de décrémentation de la valeur d pointeur, un test 3010 de comparaison d'infériorité à 0, d la valeur actuelle du pointeur, la valeur 0 étant attribué en 3012 à la valeur du pointeur sur réponse positive a test précité. L'attribution en 3012 et la réponse négative à ce même test sont suivies de l'étape de lecture de CAS(m) et de calcul notée 1007 sur la figure 2c. Suite à l'étape d'attribution 3009 d'incrémentation de la valeur du pointeur, un test 3011 de comparaison de supériorité de la valeur actuelle du pointeur ICAS(m) à une valeur maximum ICASMAX est prévu, la valeur ICASMAX étant attribuée en 3013 sur réponse positive au test 3011 précité.

L'attribution 3013 et la réponse négative au test 3011 sont suivies de l'étape de lecture de CAS(m) et de calcul notée 1007 sur la ligne 2c.

D'une manière générale, on notera que l'écho résiduel e(n) n'est manifestement gênant que dans la mesure où il existe. Celui-ci dépend de trois facteurs, l'amplitu¬ de du signal qui donne naissance à l'écho, c'est-à-dire le signal simple parole émis SE(n), l'affaiblissement apporté par le chemin d'écho CE, et l'affaiblissement apporté par l'annuleur d'écho 1. Pour une application donnée, le deuxième facteur précédemment cité a une valeur déterminée et ne varie guère, alors que le troisième facteur atteint rapidement une valeur d'équilibre autour de laquelle il ne varie sensiblement plus. La variation de la perception de 1'écho résiduel dépend donc essentiellement de la variation de l'amplitude du signal simple parole émis SE(n), laquelle est donnée par le signal d'enveloppe crête SEC2(n), en raison du maintien de celui-ci pendant une durée égale à la durée de l'écho. Pour rendre la perception de l'écho résiduel indépendante de l'intensité du signal simple parole émis SE(n), et même en vue de le rendre impercepti-

ble en permanence, dans le cas où ICASMAX est affecté d'un valeur suffisamment élevée, le test 3006 compare le produi du signal d'enveloppe crête SEC2( ) par le coefficien d'affaiblissement supplémentaire antérieur CAS(m-1) a 5 seuil SEUIL3. La valeur du pointeur actuel est augmentée et donc la valeur du coefficient d'affaiblissement supplé mentaire est diminuée, si la réponse au test 3006 précit est positive, et réciproquement si la réponse à ce mêm test est négative. Une situation d'équilibre s'établi 10 donc, telle que :

SEC 2 (m).CAS(m-l) = SEUIL3.

En conséquence, plus le signal d'enveloppe crêt SEC2(m) est important, plus, au contraire, le coefficien d'affaiblissement supplémentaire CAS(m-l) est faible, e 5 plus l'affaiblissement supplémentaire appliqué au signa corrigé E(n) est alors important. On obtient bien ainsi u niveau d'écho résiduel indépendant de l'amplitude du signa simple parole émis SE(n). Une incrémentation du pointeu ICAS(m) par bonds de 4 x 0,375 dB toutes les millisecondes o par exemple, le coefficient additif CA3 à l'étape d'attri¬ bution 3009 étant égal à 4, par exemple, permet de réagir très rapidement tout en évitant le bruit de commutation qui se produirait inévitablement dans le cas où tout l'affai¬ blissement serait inséré d'un seul coup. La diminution du 5 pointeur ICAS(m) peut être nettement plus lente dans cette phase où 1'application de la valeur actuelle du pointeur ICAS(m) ne risque pas d'affaiblir une parole utile SR(n), puisque l'affaiblissement apporté par l'annuleur d'écho 1 garantit un état fonctionnel de simple parole émise SE(n). 0 Le coefficient additif CA2 peut être pris égal à 0,25 par exemple, ce qui correspond à une diminution de 0,375 dB toutes les 4 millisecondes, pour un nombre M d'échantillons correspondant à une durée de 1 ms.

Le test 3011 de la troisième sous-procédure S-P-B c de contrôle du pointeur permet de limiter l'augmentation de la valeur actuelle de celui-ci, ICAS(m), à la valeu

maximum de l'affaiblissement que l'on veut insérer. Le tes 3010 et l'attribution 3012 permettent d'empêcher que l pointeur ne prenne des valeurs négatives.

Dans le cas où la variable logique AFS(m) est égal à 0, la deuxième sous-procédure S-P-R est appelée, et l retrait de l'affaiblissement supplémentaire est régi pa l'étape d'attribution 3007. Le passage de la variabl logique AFS(m) de 1 à 0 est provoqué par l'apparition d'u signal utile s'additionnant au signal d'écho reçu, ce qui 0 rend la réponse au test 2005 de la fonction de seuil d'hystérésis négative. De même, c'est la persistance de ce signal utile qui va maintenir la réponse au test 2004 de la même fonction précitée négative. Dans ce cas, le signal corrigé E(n) est composé de la somme du signal d'écho résiduel, qui est très faible, quand l'annuleur d'écho 1 fonctionne normalement et du signal SR(n)u ou signal utile. Le signal corrigé E(n) délivré par l'annuleur d'écho est alors pratiquement égal au signal simple parole reçu utile SR(n)u. Il importe donc de diminuer son affaiblissement avec la vitesse la plus élevée possible compatible avec une absence de perception de bruit de commutation. Dans ce but, le coefficient additif CAi est pris égal à une valeur relativement élevée, par exemple comprise entre 4 et 6. Le test 3010 et l'étape d'attribution 3012 de la sous- procédure de bornage S-P-B empêchent le pointeur de prendre des valeurs négatives.

On notera toutefois que le coefficient CA*^ peut avantageusement être remplacé par la valeur du produit EC(m).CX3. En effet, le retrait de l'affaiblissement résiduel n'ayant pas besoin d'être rapide si EC(m) est faible mais devant l'être d'autant plus que EC(m) est important, CX3 peut être déterminé expérimentalement pour que le retrait corresponde à une valeur de 4 x 0,375 dB en 1 ms pour les plus fortes valeurs de EC(m). L'étape 3007 est alors suivie par l'appel du test 3010 de la sous-procédure de bornage S-P-B.

Bien entendu, afin de marquer la phase de retrait, la variable logique AFS(m) a été mise à la valeur 0 pa l'attribution 3005. En présence de signaux de parole émis

SE(n) et reçu SR(n) très faibles, il n'y a pas d'urgence particulière à diminuer l'affaiblissement supplémentaire.

En conséquence, le coefficient additif CAi peut donc avoir une valeur relativement faible, par exemple, la valeur 1 correspondant à une diminution de 0,375 dB toutes les millisecondes dans le mode de réalisation précédemment décrit.

En définitive, le dispositif objet de la présente invention, par l'intermédiaire, d'une part, de l'annuleur d'écho 1 et du calculateur 2 pilotant le circuit d'affai¬ blissement programmable 3, délivre un signal de la forme : E'(n) = E(n).CAS(m)

Le signal finalement délivré est recalculé tous les échantillons en fonction des conditions d'état fonctionnel du système, lesquelles, par l'intermédiaire de CAS(m) sont réévaluées tous les M échantillons. 0n ainsi décrit un dispositif de traitement de l'écho résiduel d'un annuleur d'écho d'un signal numérique de parole particulièrement performant, ce type de disposi¬ tif de traitement d'écho résiduel pouvant être utilisé avec tous types d'annuleurs d'écho, acoustique ou électrique, auto-adaptatifs.