Titelaufnahme

Titel
Perception oriented, delay-controlled echo cancellation in IP based telephone networks / Wolfgang Brandstätter
VerfasserBrandstätter, Wolfgang
Begutachter / BegutachterinMagerl, Gottfried
Erschienen2004
UmfangVII, 146 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2004
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Telefonnetz / IP / Echokompensation
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-9814 Persistent Identifier (URN)
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Perception oriented, delay-controlled echo cancellation in IP based telephone networks [8.28 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

The delay-controlled enhancement of the conventional principle of echo cancellation improves the perceived voice quality by lessening the extent of influence on the voice signals to be transferred with decreasing echo round-trip times. The signal at the ingress of the echo cancellers is made up of the wanted signals of the local participant and the undesired echo components originated by the distant talker. The control algorithm of the newly developed idea is based on two continually observed parameters. On the one side, the delay of the voice signals from the talker's mouth to the talker's ear determines the overall required echo attenuation according to a predetermined characteristic. On the other side, the measured reduction of the signal levels along the echo path results in-in combination with the aforementioned echo attenuation-the residual echo attenuation needed for the echo canceller. The determination of the echo round-trip delay represents the most demanding challenge within the scope of this work.

In this context, the discussed methods of resolution mainly take advantage of the timestamps placed in the transferred voice packets.

The results obtained from a listening test confirm that there is room for improvement in the delay-controlled approach. The modeling of two analog subscriber lines, which are connected by an IP based telephone network, acts as basis for the simulation of various network conditions as well as for the optimization of diverse parameters of the echo canceller. Different aspects of the binaural voice samples, which have been created in this manner, have been evaluated by a panel of subjects in a listening test. The results conclude considerable improvements in terms of voice quality compared to the conventional approach. As the delay decreases the voice quality, under certain conditions, increases to a level equivalent to that of an a priori echo-free telephone connection.

Zusammenfassung (Englisch)

Die laufzeitgesteuerte Erweiterung des herkömmlichen Prinzips der Echokompensation verbessert die durch den Teilnehmer wahrgenommene Sprachqualität, indem es mit kleiner werdenden Echolaufzeiten weniger stark in das zur Übertragung anstehende Signal eingreift. Das Eingangssignal des Echokompensators setzt sich aus dem Nutzsignal des lokalen Teilnehmers und den unerwünschten Echos des fernen Sprechers zusammen. Die Steuerung des neu entwickelten Konzeptes basiert auf zwei kontinuierlich erfassten Parametern. Einerseits bestimmt die Echolaufzeit vom Mund bis zum Ohr des Sprechers nach einer vorgegebenen Kennlinie die notwendige Gesamtdämpfung des Echos. Andererseits ergeben die gemessenen Dämpfungswerte entlang des Echopfades gemeinsam mit der zuvor ermittelten relativen Pegelreduktion die benötigte Restechobedämpfung des Echokompensators. Die Bestimmung der Echoumlaufverzögerung stellt die größte Herausforderung im Rahmen der vorliegenden Arbeit dar. Die diskutierten Lösungsansätze machen sich in diesem Zusammenhang großteils die in den übertragenen Sprachpaketen enthaltenen Zeitstempeln zu nutze.

Die Ergebnisse eines Hörversuches bestätigen das Verbesserungspotenzial des laufzeitgesteuerten Ansatzes. Die Modellierung zweier analoger Teilnehmeranschlüsse, die durch ein IP basierendes Telefonnetz miteinander verbunden sind, diente sowohl als Grundlage für die Simulation verschiedener Netzzustände als auch für die Optimierung diverser Parameter des neuen Echokompensators. Die derart erzeugten, binauralen Sprachproben wurden von Versuchspersonen nach verschiedenen Gesichtspunkten in einem Hörversuch beurteilt. Die Ergebnisse zeigen beachtliche Qualitätsgewinne gegenüber dem herkömmlichen Ansatz, die mit abnehmenden Laufzeiten zunehmen und unter bestimmten Bedingungen sogar den Qualitätsstandard einer von vornherein echofreien Telefonverbindung erreichen.