Эхоподавление(если можно так сказать), Нужен реальный совет под реальную задачу. Опции

[sigmaN]

Имеем трубку(телефон), режим связи: обычный(не "громкая связь").
Микрофон и динамик имеют аккустическую связь, которую конструктивными методами устранить не удаётся никак.
Имеем эффект эха, задержка в канале большая - поэтому эхо мозговым фильтром пользователя не компенсируется и вызывает раздражение

В девайсе использован вокодер Speex, однако стандартная реализация его echo сanceller очень громоздка и предназначена больше для организации громкой связи. Для применения этой фичи as is нет оперативки, да и оптимизировать опять много чего придётся.....в общем не вариант.


Нужно как-то организовать простой алгоритм эхоподавления применительно к конкретной трубке, с конкретными параметрами ну и т.д.

Как бы сделать простое "вычитание" воспроизводимого динамиком сигнала из того, что поступает в микрофон и не передавать удалённому абоненту его-же голос?

[ryhor]

ну тогда первая строка гугла на запрос "импульсная характеристика"

http://ru.wikipedia.org/wiki/Импульсная_переходная_функция

т.е. как бы импульс для импульсной характеристики вполне определенная "весч". Что есть дельта функция для вас? - это один такой отсчет макс аплитуды (можно меньше) вокруг которого тишина...
как звук попадает в микрофон? - через динамик
как звук попадает в динамик? - вы его в него и посылаете через ЦАП
ну вот и приготовьте правильную посылку в ЦАП и пошлите ее

да - не шумите в комнате когда будете ИХ мерять и так же уберите возможные доп акустические каналы . Ну на стол не ложите например - т.е. должен быть реальный акустисческий канал - подумайте как у вас там звук бегает
- по воздуху
- по плате
- по корпусу
...



я немного повторюся - для акустического канала вам надо
1. найти ИХ - в частности ее длину - отсюда станет ясна длина вашего адаптивного КИХ фильтра.
2. поглядеть АЧХ - насколько оно линейное - т.е вы в него синус - а оно вам в ответ насколько не синус? но тут если уж совсем каких то косяков железячных нет - все должно быть более менее - посему это больше как упражнение на разминку.
3. читаем про LMS и NLMS адаптивные фильтры.
4. Делаем реализацию фильтра с КИХ (3-4 строчки?) и реализацию "адаптатора" этого КИХ фильтра алгоритмом NLMS - столько же строчек по существу вопроса.
5. смотрим на результат - радуемся или плачем - в зависимости от успеха
6. думаем про "детектор двойного разговора"
7. конец
... через какое то время
8. если хочется бооольшего подавления - начинаем читать про RLS алгоритмы адаптации


Никакие готовые проекты вам не помогут - точнее они не нужны ибо сил на их анализ и привязывание к вашей ситуации надо гораздо больше чем сделать самом. Т.е. или вы осознаете что вам надо или нет:
если нет - готовые решения не помогут
если да - они вам не нужны
- вот такие пироги. По сути же вопроса (если не вдаваться в теорию по уши как говорится) - надо реализовать два алгоритма каждый из которых математически выражается одной строчкой. Один это КИХ, второй это NLMS. Но не вдаваясь в теорию "совсем ни капли"- вы не сможете их правильно применить - получается надо таки разобраться .
Можно глубоко, можно "по месту" - вот реализация КИХ с NLMS - это нормальное такое начало для получения более менее годного для практического применения результата без погреения себя в дебрях обработки сигналов.

Сообщение отредактировал ryhor - Aug 22 2009, 18:11

[fontp]

ну тогда первая строка гугла на запрос "импульсная характеристика"

http://ru.wikipedia.org/wiki/Импульсная_переходная_функция

т.е. как бы импульс для импульсной характеристики вполне определенная "весч".

3. читаем про LMS и NLMS адаптивные фильтры.
4. Делаем реализацию фильтра с КИХ (3-4 строчки?) и реализацию "адаптатора" этого КИХ фильтра алгоритмом NLMS - столько же строчек по существу вопроса.
5. смотрим на результат - радуемся или плачем - в зависимости от успеха
6. думаем про "детектор двойного разговора"
7. конец
... через какое то время
8. если хочется бооольшего подавления - начинаем читать про RLS алгоритмы адаптации

Обычно в целочисленной реализации 3-4 строчки никак не получается, даже 30-40 не получится. Но к счастью, у автора темы процессор - floating-point.
NLMS можно было бы давно уже сделать в десяток строк. На floating-point процессоре, если время сходимости не напрягает - вообще может работать простейший LMS с очень низким коэффициентом адаптации, причём double-talk-detector в этом случае не нужен. ( Для 16-разрядных вычислений такое никак не пройдёт - потому не используется - у TI есть Application по поводу проблем LMS, порождённых разрядностью)

[ryhor]

Обычно в целочисленной реализации 3-4 строчки не получается, даже 30-40 не получится. Но к счастью, у автора темы процессор - floating-point.
B NLMS можно было бы давно уже сделать в десяток строк. На floating-point процессоре вообще может работать простейший LMS с очень низким коэффициентом адаптации, причём double-talk-detector в этом случае не нужен

да ладно 3-4 строчки на КИХ хватит
ну там проверить не нули ли пришли в гости - но это лабуда

NLMS в целых числах - 5 строчек считая вместе с "for(..."
ну там да - пару строчек до и пару после

Т.е. согласен - на все про все КИХ + NLMS 30-40 строчек в самый раз.

UPD - да пересмотрел - действительно что бы быстро и точность не сильно губить в 16 битах приходится немного цикл развернуть (unroll) и пошаманить. Однако у автора плавующие звери.


плавающая точка - это хорошо, но скорость адаптации все равно радует именно побыстрее. Т.е. если у вас фильтр адаптивный будет пару минут сходится к 20дБ подавления - то можно считать что его и нет. А малый коэфф адаптации именно это и подарит.

ну и детектор двойного разговора - точнее его отсутствие - будет "разносить" фильт в случае чего на ура - ибо он (фильтер) будет пытаться подстроится под подавление звука который совсем даже не из динамика пришел.

Сообщение отредактировал ryhor - Aug 22 2009, 18:34

[fontp]

да ладно 3-4 строчки на КИХ хватит
ну там проверить не нули ли пришли в гости - но это лабуда

NLMS в целых числах - 5 строчек считая вместе с "for(..."
ну там да - пару строчек до и пару после

Т.е. согласен - на все про все КИХ + NLMS 30-40 строчек в самый раз.

плавающая точка - это хорошо, но скорость адаптации все равно радует именно побыстрее. Т.е. если у вас фильтр адаптивный будет пару минут сходится к 20дБ подавления - то можно считать что его и нет. А малый коэфф адаптации именно это и подарит.

ну и детектор двойного разговора - точнее его отсутствие - будет "разносить" фильт в случае чего на ура - ибо он (фильтер) будет пытаться подстроится под подавление звука который совсем даже не из динамика пришел.

Так КИХ не отдельно, КИХ внутри цикла LMS

Я представлял себе это так - достаточно быстрая адаптация при калибровке или вначале сеанса связи. Пока клиент снимает трубку - даблтока нет.
Можно щелкнуть дельта-функцией или даже послать случайный шум в динамик. Главное, чтобы адаптация завершилась пока клиент несёт трубку к уху. А это секунда
Потом работать с очень низким коэф. адаптации. Некорелированый с передатчиком шум и базар при слабой адаптации ничего не собьёт. Аналоговые модемы так и работают - замораживают коэффициент адаптации после стартапа до минимальных значений. Малый кооф.адаптации даёт большое время сходимости,да, но малую ошибку оценки.
Кстати это и есть самый простой способ измерения импульсного отклика - LMS c малым коэффициентом адаптации. Если оценить все проблемы синхронизации при прямом измерении. Но я не думаю, что ему нужен импульсный отклик, разве что из любопытства. Ему нужен LMS! ))

[ryhor]

Так КИХ не отдельно, КИХ внутри цикла LMS

Я представлял себе это так - достаточно быстрая адаптация при калибровке или вначале сеанса связи. Пока клиент снимает трубку - даблтока нет.
Можно щелкнуть дельта-функцией или даже послать случайный шум в динамик. Главное, чтобы адаптация завершилась пока клиент несёт трубку к уху. А это секунда
Потом работать с очень низким коэф. адаптации. Некорелированый с передатчиком шум и базар при слабой адаптации ничего не собьёт. Аналоговые модемы так и работают - замораживают коэффициент адаптации после стартапа до минимальных значений. Малый кооф.адаптации даёт большое время сходимости,да, но малую ошибку оценки.

Ну как любят мух отдельно от каклет - смешивать фильтр и адаптивный алгоритм - это на любителя

Адаптация 20дБ за 1 сек - это очень и очень хорошо - это даже вроде по какому то ИТУшному стандарту, но LMS и даже NLMS ее в среднем обеспечить не могут. Обычно надо несколько секунд. Потом пулять самому шум из своего динамика это конечно тема, но часто вы видели шипяще щелкающие телефоны в природе? Обычно пока дальняя сторона наговаривает нам в динамик местный фильтр успевает настроится и обеспечить отсутсвие эха для нее. Далее - акустический эхо канал устанавливается постепенно - например после того как пару динамик-микрофон к голове приложили он может и поменяться и в дальнейшем опять может поменяться - поэтому примораживать адаптацию на совсем немного "опасно".

Про "двойной разговор"
- Почему это нет DD пока клиент снимает трубку? это типа дано? в реальности к сожалению это совсем не так.
- Любой посторонний шум (речь, звуки) попадающий в микрофон при включенном адаптаторе будут его так сказать неправильно информировать - на что он будет хладнокровно подстраивать фильтр - в никуда. А то что коэфф адаптации маленький - это только как бы говорит что адаптатор почти выключен. Т.е. получается что "двойной разговор" "безопасен" когда нет адаптации, а если она все время нужна и достаточно активно?

Кстати это и есть самый простой способ измерения импульсного отклика - LMS c малым коэффициентом адаптации. Если оценить все проблемы синхронизации при прямом измерении. Но я не думаю, что ему нужен импульсный отклик, разве что из любопытства. Ему нужен LMS! ))

Начнем с конца - какой длинны LMS ему таки нужен? Хватит 32 тапа? или там все 200мс эха?
Ну и как бы ИХ меряется очень просто - посредством измерения ИХ . Кстати не вижу какие там проблеммы с синхронизацие? пикнул и пиши звук.

а вот LMS с малым коэф. может намерять такого что никакой ИХ не снилось. Как долго давать адаптироваться? Ну в общем то в сферическом (в вакууме) случае они конечно сойдутся к одному и тому же, но все же лучше дейстовать прямыми методами, тем более что они проще и гораздо менее подвержены ошибкам.