Akustische Echokompensation bei Mikrofonarrays kleiner Apertur

Akustische Schnittstellen bei Freisprecheinrichtungen im Vollduplex-Betrieb erfordern eine möglichst gute Unterdrückung von Echosignalen, lokalen Interferenzsignalen und Umgebungslärm. Die Wechselwirkung der unterschiedlichen Teilalgorithmen eines typischen Systems wird im Rahmen dieses Projekts genauer untersucht; im Speziellen das Zusammenwirken von adaptiven Beamformern mit akustischer Echokompensation. Im ersten Teil dieser Arbeit werden unterschiedliche Algorithmen zur einkanaligen akustischen Echokompensation mathematisch beschrieben, und deren Performance vergleichend gegenübergestellt. Durch Einführen einer individuellen Schrittweitensteuerung für jeden Filter-Tap können die Konvergenz- und Trackingeigenschaften der Filter wesentlich verbessert werden. Besonders bei spärlich besetzten Impulsantworten (sparse impulse responses) und stark zeitvarianten akustischen Umgebungen zeigen sich dadurch wesentliche Verbesserungen. Anhand von Simulationen in MATLAB wird das Verhalten unterschiedlicher Strategien zur Schrittweitensteuerung, unter verschiedenen akustischen Bedingungen, für einkanaliges System evaluiert. Im zweiten Teil dieser Arbeit wird die Wechselwirkung eines adaptiven Beamformers, basierend auf dem generalized sidelobe canceller (GSC), mit Algorithmen zur Echokompensation untersucht. Durch Integration der akustischen Echokompensation in die Struktur des adaptiven Beamformers und (gemeinsamer) Optimierung anhand eines globalen Kriteriums, wird das Konvergenz- und Trackingverhalten bei sich zeitlich schnell ändernden Raumimpulsantworten positiv beeinflusst, wobei der Rechenaufwand relativ gering bleibt. Die Implementierung eines solchen Systems in MATLAB, sowie die Simulation mit gemessenen Raumimpulsantworten sind weitere Ziele dieses Projektes.