Cancelación de eco acústico usando filtros adaptables

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Profesores: Dr. Fausto Marcos Casco Sánchez y Dr. Miguel López Guerrero

Resumen: Los filtros adaptables han encontrado una enorme cantidad de aplicaciones y se encuentran inmersos en una gran cantidad de dispositivos usados comúnmente en la vida diaria. El teléfono celular, por ejemplo, incluye un filtro adaptable que reduce el ruido ambiente y hace más clara la voz del hablante a su interlocutor. Dentro de la amplia gama de aplicaciones de los filtros adaptables, en este proyecto se considera el problema de mantener garantías de calidad de servicio en sistemas de comunicaciones para señales de voz (p. ej., telefonía). Entre otros factores a considerar, esto implica evitar el retorno de la señal de voz de un hablante, la cual podría percibirse como eco acústico que entorpecería la comunicación. Una fuente común de eco en dispositivos utilizados en teleconferencias (p. ej. una diadema) es la utilización de micrófonos altamente sensibles que son capaces de captar la señal de audio proveniente de la bocina. Este efecto indeseable se exacerba en comunicaciones de larga distancia en donde los retardos inducidos por la red ocasionan una señal de eco retardado que puede impedir completamente la comunicación. Como ejemplos de otros dispositivos en donde se requiere la cancelación del eco se pueden mencionar los teléfonos «manos-libres» y celulares. Una forma de lograr la cancelación de eco es a través de un filtro adaptable el cual está constituido por un filtro digital más un algoritmo de adaptación. Los filtros adaptables identifican de manera iterativa la respuesta impulso del componente de la red que ocasiona el eco. Esta información se utiliza para tratar de cancelar la componente de eco. En este contexto un algoritmo muy usado es el NLMS (normalized least mean square). Sin embargo, este algoritmo presenta ciertas deficiencias lo cual ha motivado la aparición de diversas mejoras encaminadas a incrementar su desempeño. En este proyecto de investigación se propone desarrollar una variante del algoritmo NLMS para aplicaciones de reducción de eco. La diferencia fundamental con respecto al algoritmo NLMS original será la variable a tomar en cuenta durante la adaptación de los coeficientes del filtro. Mientras que en el algoritmo original los coeficientes se adaptan en función de una señal de error (diferencia entre la salida generada por el filtro y la del componente de red que genera el eco), se pueden utilizar otras variables en función de las características deseadas del filtro. Esta variante tendrá el propósito de mejorar el tiempo de convergencia o el nivel de reducción del eco o ambas características.

Objetivo general

  • Proponer una variante del algoritmo NLMS y cuantificar la mejora en desempeño en aplicaciones de cancelación de eco.

Objetivos específicos

  • Modificar la forma en la que el algoritmo NLMS adapta los coeficientes de un filtro cancelador de eco, a fin de mejorar su desempeño.
  • Cuantificar la mejora en desempeño del algoritmo propuesto.
  • Comunicar los resultados de forma idónea.

Última actualización: January 30, 2017 at 12:56 pm

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