Masterarbeit - Details

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Nichtlineare akustische Echokompensation für Mobiltelefone

Betreuer: Matthias Schrammen, Stefan Kühl

Themengebiet: Signalverarbeitung, Akustik

Kategorie: Masterarbeit

Status: angeboten

Werkzeuge: Matlab

Schlagwörter: Signalverarbeitung, Nichtlineare Echokompensation, Lautsprechermodellierung

 

 

Aufgabenstellung:

In der mobilen Sprachkommunikation ist der Freisprechmodus einer der häufigsten Usecases. Gleichzeitig stellt dieser Anwendungsfall große Herausforderungen an die digitale Signalverarbeitung, da zum einen das Signal-zu-Rauschverhältnis des Sprechers durch den relativ großen Abstand zum Gerät sehr schwach ist und andererseits ein starkes akustisches Echo durch die Einkopplung des Lautsprechersignals in die Mikrofone des Mobiltelefons entsteht. Die Kompensation dieses Echopfades durch ein digitales, adaptives Filter ist nicht trivial, da der Echopfad u. U. stark zeitvariant sein kann. In Mobiltelefonen kommt noch ein weiteres Problem hinzu: Durch die Miniaturisierung der Lautsprecher und die gewünschten hohen Lautstärken treten nennenswerte nichtlineare Verzerrungen im Echopfad auf, die z.B. durch den Lautsprecher, den Digital-Analog-Wandler oder das Gehäuse verursacht werden. Diese können durch herkömmliche Echokompensatoren, die ein lineares Filter verwenden, nicht nachgebildet und somit nicht kompensiert werden.

Ziel dieser Arbeit ist daher die Untersuchung von Verfahren zur nichtlinearen Echokompensation. Dazu soll zunächst anhand einer Smartphone-Attrappe, die reale Smartphone-Lautsprecher enthält, die Ursache der Nichtlinearitäten identifiziert und anschließend durch geeignete Messungen charakterisiert werden. Aus der Charakterisierung der Nichtlinarität soll dann ein Model für die nichtlineare Echokompensation entwickelt, implementiert und evaluiert werden.

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