L'invention s'applique au fonctionnement en mains libres des outils de communication tels que, par exemple, les téléphones mobiles, les ordinateurs personnels (communément appelés PC, de l'anglais « Personnal Computer »), et, plus généralement, tout type de dispositif présent dans les stations de travail audio et/ou vidéo où la communication audio s'effectue à l'aide de plusieurs haut-parleurs distants du ou des intervenants.

L'écho acoustique est un obstacle majeur au bon fonctionnement en mains libres des outils de communication. L'écho acoustique résulte du signal qui, émis par un haut-parleur, est capté, soit directement, soit par réflexion, par un microphone. Le problème de l'écho acoustique a fait l'objet de nombreuses études tant dans le cas monodimensionnel que dans le cas multidimmensionnel.

Dans le cas monodimensionnel il n'y a qu'un signal de prise de son et qu'un signal de restitution sonore, et cela mme si le signal de prise de son est capté par plusieurs microphones et le signal de

restitution sonore restitué par plusieurs haut- parleurs.

Dans le cas multidimensionnel, un système d'annulation d'écho comprend N voies de réception de signal comprenant, chacune, un haut-parleur HPi (i= 1, 2,..., N) et M canaux de prise de son, chaque canal de prise de son comprenant un microphone MCj (j=l, 2,..., M). Un tel système d'annulation d'écho est représenté en figure 1. Il comprend N x M chemins acoustiques et, partant, N x M dispositifs d'annulation d'écho H (i, j).

Chaque dispositif d'annulation d'écho H (i, j) comprend un filtre d'identification qui estime le couplage acoustique entre le haut-parleur HPi et le microphone MCj. Outre le problème du fonctionnement en temps réel d'un tel système, dû à la puissance de calcul requise, un autre problème se pose qui concerne la convergence de l'algorithme de contrôle des filtres d'identification.

Le problème de la convergence de l'algorithme de contrôle des filtres d'identification a fait l'objet de nombreuses études. Parmi les méthodes de convergence, il est possible de mentionner, par exemple, la méthode basée sur l'adjonction d'un bruit aléatoire ou la méthode basée sur l'introduction d'une fonction non linéaire de façon à décorréler les signaux à traiter. Cette dernière méthode est décrite dans le brevet US 5,828,756 de Benesty et al. délivré aux Etats-Unis le 27 octobre 1998 sous le titre « Stereophonic acoustic echo cancellation using non- linear transformations ».

Les méthodes de convergence de l'art antérieur présentent de nombreux inconvénients, parmi lesquels il est possible de citer la durée importante des temps de calcul.

L'invention ne présente pas les inconvénients mentionnés ci-dessus.

Exposé de l'invention En effet, l'invention concerne un procédé de contrôle adaptatif de système d'annulation d'écho multivoies comprenant N haut-parleurs HPi (i=l, 2,..., N), N étant un entier supérieur ou égal à 2, et M microphones MCj (j=l, 2,..., M), M étant un entier supérieur ou égal à 1, le système comprenant NxM filtres d'identification Fij à coefficients variables, le filtre d'identification Fij permettant d'estimer, sous l'action d'une information de contrôle, le couplage acoustique entre le haut-parleur HPi et le microphone MCj, l'information de contrôle étant calculée à l'aide d'un algorithme d'adaptation sur la base d'un signal d'erreur entre un signal détecté par le microphone MCj et un signal de référence qui comprend le signal estimé issu du filtre d'identification Fij, et d'un pas d'adaptation des coefficients variables. Le signal de référence comprend, en outre, un signal égal à la somme de P signaux estimés supplémentaires Ski ksi (k=l, 2,..., i- 1, i+1,..., P+1) issus de P filtres d'identification Fkj (k#i), P étant un entier compris entre 1 et N-1, et le pas d'adaptation des coefficients variables est

fonction de la présence ou de l'absence de signal sur les P haut-parleurs HPk (ksi).

L'invention concerne également un dispositif de contrôle adaptatif de système d'annulation d'écho multivoies comprenant N haut-parleurs HPi (i=l, 2,..., N), N étant un entier supérieur ou égal à 2, et M microphones MCj, M étant un entier supérieur ou égal à 1, le système comprenant un filtre d'identification Fij à coefficients variables pour estimer le couplage acoustique entre le haut-parleur HPi et le microphone MCj, le filtre d'identification étant commandé par une information de contrôle issue d'une unité de mise à jour commandée par un signal d'erreur entre un signal détecté par le microphone et un signal de référence qui comprend le signal estimé issu du filtre d'identification Fij, et par un pas d'adaptation des coefficients variables. Le dispositif comprend des moyens pour additionner au signal de référence les signaux estimés Yk, j kwi (k=l, 2,..., i-l, i+l,..., P+1), issus de P filtres d'identification Fkj (kiwi), P étant un entier pouvant tre compris entre 1 et N-1, et des moyens pour modifier la valeur du pas d'adaptation des coefficients variables en fonction de la présence ou de l'absence de signal sur les P haut-parleurs HPk (ksi).

Comme cela apparaîtra ultérieurement, selon le mode de réalisation préférentiel de l'invention, le nombre P est égal à N-1.

Brève description des figures D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture d'un mode de

réalisation préférentiel fait en référence aux figures jointes parmi lesquelles : - le figure 1 représente un schéma de principe de système d'annulation d'écho multivoies ; - la figure 2 représente un dispositif de contrôle adaptatif de système d'annulation d'écho multivoies selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 3 représente un dispositif de contrôle adaptatif de système d'annulation d'écho multivoies selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

Description détaillée de modes de mise en oeuvre de l'invention La figure 1 a été décrite précédemment, il est donc inutile d'y revenir.

La figure 2 représente un dispositif de contrôle adaptatif de système d'annulation d'écho multivoies selon un premier mode de réalisation de l'invention.

Le dispositif de contrôle de la figure 2 est le dispositif de contrôle selon l'invention qui permet l'annulation d'écho entre le microphone MCj et le haut- parleur HPi.

Le dispositif de contrôle comprend un filtre d'identification Fij à coefficients variables, une unité de mise à jour 1, un moyen de calcul 2 du pas d'adaptation des coefficients variables, N détecteurs d'activité vocale DAV (xi) (i=l, 2,..., N), un détecteur d'activité vocale DAV (yj), un soustracteur 3 et un

additionneur 4. Chaque détecteur d'activité vocale indique, en fonction d'un seuil de décision, la présence ou l'absence d'un signal vocal. Ainsi le signal d (xi) qui est issu du détecteur d'activité vocale DAV (xi) indique-t-il la présence ou l'absence d'un signal dans le haut-parleur HPi. De mme, le signal d (yj) qui est issu du détecteur DAV (yj) indique la présence ou l'absence d'un signal dans le microphone MCj.

Le filtre d'identification Fij est un filtre programmable à réponse impulsionnelle finie dont les coefficients doivent tre adaptés. L'unité de mise à jour 1 adapte les coefficients du filtre sur la base du signal xi présent dans le haut-parleur HPi, du pas calculé p des coefficients. variables et d'un signal d'erreur e. L'unité de mise à jour 1 met en oeuvre, par exemple, l'algorithme du gradient stochastique normalisé (NLMS) ou encore l'algorithme de projection affine d'ordre 2 (APA2).

L'unité de mise à jour 1 procède à la mise à jour du filtre Fij lorsque les conditions ci-dessous sont réalisées : - une activité vocale est détectée par le détecteur DAV (xi), - aucune activité vocale n'est détectée par le détecteur DAV (yj), - aucune activité vocale n'est détectée par les détecteurs DAV (Xk, kwi)- Selon le premier mode de réalisation de l'invention, la valeur du pas p est égale à zéro si l'un quelconque des signaux d (xk), kni, indique la

présence d'un signal sur un haut-parleur HPk. Dans le cas où aucun signal n'est détecté, le pas d'adaptation est choisi comme l'optimum considéré pour l'algorithme d'adaptation mis en oeuvre par l'unité de mise à jour. Le coefficient u est alors, par exemple, égal à 0,33 pour l'algorithme NLMS ou l'algorithme APA2.

Le signal d'erreur e est égal à la différence entre le signal yj présent dans le microphone MCj et un signal de référence. Le signal de référence est constitué du signal estimé Yi, issu du filtre d'identification Fij et de l'ensemble des signaux estimés Yk, kwi issus des N-1 filtres d'identification Fk, j. A cette fin, les signaux yk,-jki issus des N-1 filtres d'ìdentification Fk, j sont sommés par l'additionneur 4.

Le signal d'erreur s'écrit : Le dispositif selon l'invention permet avantageusement de réduire le temps de calcul de l'étape de mise à jour puisque la fixation du pas u à la valeur zéro en présence de signal sur l'un quelconque des haut-parleurs arrte le calcul de convergence.

La figure 3 représente un dispositif de contrôle adaptatif de système d'annulation d'écho multivoies selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.

Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, le pas u d'adaptation des coefficients est calculé selon le principe décrit dans la demande de brevet français intitulée"Procédé et dispositif d'identification adaptative et annuler d'écho adaptatif incluant un tel dispositif", déposée en France le 13 septembre 1995 et publiée sous le n°2 738 695. Le dispositif de contrôle comprend un filtre d'identification Fij à coefficients variables, une unité de mise à jour 5, un moyen de calcul 6 du pas d'adaptation des coefficients variables, un détecteur d'activité vocale sur le haut-parleur HPi, DAV (xi), un estimateur 7 de l'énergie Xi du signal xi, un estimateur 8 de l'énergie Yj du signal yj, un estimateur 9 de l'énergie pondérée des signaux Xk (kxi) issus des N-1 haut-parleurs HPk (k-l, 2,..., i-1, i+1,..., N), un soustracteur 3 et un additionneur 4.

L'unité de mise à jour 5 procède à la mise à jour du filtre Fij lorsqu'une activité vocale est détectée par le détecteur DAV (xi).

Le pas p d'adaptation des coefficients variables est alors calculé par l'expression : où ai, bi, c et dk (kiwi) sont des coefficients positifs. A titre d'exemple non limitatif, le coefficient ai peut tre égal à 1, le coefficient bi peut tre égal à 3, le coefficient c peut tre compris entre 10 et 100 (il dépend des conditions de l'environnement acoustique), et les coefficients dk

peuvent tre sensiblement du mme ordre de grandeur que le coefficient cj.

Les coefficients dk permettent avantageusement de régler le contrôle du pas en fonction du nombre de voies haut-parleur. Si une activité vocale est présente sur au moins l'une des voies haut-parleur, le coefficient u tend vers zéro et l'adaptation se trouve arrtée.

Un avantage particulier de ce deuxième mode de réalisation de l'invention est de faire que le coefficient u tende continûment vers zéro au fur et à mesure que l'énergie des signaux augmente.

L'utilisation de détecteurs d'activité vocale ne présente pas cet avantage puisque l'adaptation peut avoir lieu avec des signaux parasites tant que le seuil de décision n'est pas atteint. Selon le deuxième mode de réalisation de l'invention, il est particulièrement simple d'éviter toute désadaptation du filtre.

Quel que soit son mode de réalisation, l'invention s'applique avantageusement à tout type d'algorithme adaptatif.