حذف اکو (Echo Cancellation):
در مخابرات، پدیده «اکو» (Echo) یا پژواک صدا می تواند شدیدا روی کیفیت و «قابل فهم بودن» (Intelligibility) مکالمات صوتی در تلفن، کنفرانس از راه دور و یا سیستم های ارتباطی تأثیر بگذارد.
تأثیر درک شده از اکو، به دامنه و میزان تاخیر زمانی آن بستگی دارد. اما در حالت کلی، اکو با دامنه کافی و تاخیز مانی بیشتر از 1 میلی ثانیه برای انسان قابل درک است.
حذف اکو، یکی از مهم ترین جنبه های طراحی یک سیستم مخابراتی مدرن مانند تلفن های متداول سیمی، تلفن های هندزفری، تلفن های موبایل سلولی و کنفرانس از راه دور به شمار می رود.
در شبکه های انتقالی زمانی اکو به وجود می آید که یک ورژن تاخیر یافته و تضعیف شده از سیگنال توسط «منتشر کننده امواج الکترومغناطیسی» (Emitter) محلی به گیرنده راه دور ارسال و در آن جا دریافت شود.
سیگنال های اکو از ترانسفورمرهای هایبرید که تبدیل دو به چهار سیمی انجام می دهند، عدم تطابق امپدانس در طول خطوط دو سیمی و گاهی از تزویج آکوستیک بین بلندگو و میکروفون در مجموعه های مشترک ناشی می شوند.
حذف اکو در مدلسازی های خود، این تزویج ناخواسته بین امیتر محلی و گیرنده را به حساب می آورد و یک سیگنال اکو مصنوعی را از اکوی حقیقی کسر می کند.
بر اساس طبیعت سیگنال ها، سیستم به عنوان حذف اکو داده و یا حذف اکو صدا عمل می کند.
حذف اکو صدا (Voice Echo Canceller):
به دلیل مشخصه های سیگنال گفتار، سیستم حذف اکو صدا تا حدودی با سیستم حذف داده اکو متفاوت است.
گفتار یک سیگنال به شدت غیر ایستا است و به دلیل پهنای باند و سرعت امواج آکوستیک در فضای باز، فیلتر باید دارای ضرایب بسیار طولانی باشد.
همچنین به منظور رسیدن به یک عملکرد سطح بالا و پاسخ دادن به نیازهای کاربران، سیستم حذف اکو صدا ممکن است کاربردهای بسیار متنوعی از جمله در شناسایی گفتار و نویزگیری داشته باشد.
در تصویر زیر، نحوه عملکرد یک سیستم حذف اکو صدا وفقی نشان داده شده است.
سیگنال گفتار از گوینده A به گوینده B یک ورودی برای هایبرید B دو به چهار سیمی و نیز سیستم حذف نویز محسوب می شود.
سیستم حذف نویز سیگنال ها را از B تا A مانیتور می کند و تلاش می کند تا مسیر اکو را مدلسازی و یک کپی از اکو گوینده A را تجزیه کند. این کپی برای کسر کردن از سیگنال اصلی و حذف اکو از گوینده A در مسیر گوینده A به گوینده B مورد استفاده قرار می گیرد. سیستم حذف اکو در اصل یه فیلتر وفقی خطی است.
ضرایب فیلتر به نحوی تطبیق پیدا می کنند که انرژی سیگنال روی خط در مقدار کمینه باشد.
فرض کنید که سیگنال روی خط از گوینده A به گوینده B برابر با yB(n) باشد. این سیگنال از گفتار گوینده B یعنی xB(n) به علاوه پالس اکو گوینده A یعنی xechoA(n) تشکیل شده است. در نتیجه داریم:
سیگنال گفتار و نیز سیگنال اکو به صورت همزمان روی خط تلفن حضور نمی یابند، مگر در حالتی که هر دو گوینده با هم شروع به حرف زدن کنند. فرض کنید که پاسخ ضربه کوتاه شده مسیر اکو با یک فیلتر FIR مدل شده باشد. در این شرایط، تخمین خروجی سیگنال اکو سنتز شده می تواند به صورت زیر بیان شود:
در رابطه فوق، hl(n) برابر با ضرایب متغیر با زمان مدل فیلتر FIR وفقی مسیر اکو و x‘echoA(n) برابر با تخمینی از مقدار اکو گوینده A روی خط از گوینده B به گوینده A است. سیگنال اکو مانده یا مقدار سیگنال خطا، بعد از تفاضل سیگنال اکو بر اساس رابطه زیر به دست می آید:
برای لحظاتی از زمان که گوینده A در حال حرف زدن است و گوینده B گوش می دهد، سیگنال اکو فقط از خط B به A وجود دارد. در نتیجه داریم:
گاهی در برخی مواقع ممکن است اتفاق بیفتد که دو گوینده با هم شروع به حرف زدن کنند. در واقع در این حالت (Double Talk)، دو گوینده به صورت همزمان حرف می زنند و «انتقال دو جهته» (Bidirectional Transmission) رخ می دهد.
در هنگام انتقال دو جهته، «ناهماهنگی» (misalignment) بین ضرایب اتفاق می افتد و در تضعیف سیگنال اکو مشکل پیش می آید.
یک راه برای حل این مشکل این است که ضرایب هنگام Double Talk ثابت حفظ شوند. اما برای انجام این کار نیاز است که ابتدا حرف زدن همزمان توسط سیستم تشخیص داده شود.
عملکرد یک سیستم تشخیص Double Talk برای ایجاد مکالمات با کیفیت امری ضروری محسوب می شود.
|
|
|
|
| نماد اعتماد الکترونیک | نشان ملی ثبت | گواهی شامد ارشاد |
© کلیه حقوق مادی و معنوی این وب سایت متعلق به داده پردازان هومان پویان می باشد.
