通信系统中用于改进回波抑制的方法和装置
2019-11-22

通信系统中用于改进回波抑制的方法和装置

用于在通信系统中实现回波抑制的方法和装置包括回波抑制器,这里称作AC中心衰减器,其通过使一部分通信信号乘以适当的标度因数来衰减信号的回波成分。特别是,AC中心衰减器定标滑动衰减窗口内的这部分通信信号。衰减窗口跟踪通信信号,因此AC中心衰减器抑制回波成分同时通过其它的信号成分(例如,近端语音和噪声)。动态调整衰减窗口内的标度因数和衰减窗口的大小,以使AC中心衰减器引入最小的信号失真和少量听得到的人工产物。实现动态调整以便在实现AC中心衰减器的系统中提供期望的往返回波增益。为此,通过计算第一和第二值的比率得到回波抑制器实现的回波衰减测量值,其中第一和第二值分别表示回波抑制器输出和输入信号的能量电平。或者通过计算第一和第二值的比率得出按组更新的回波消除器实现的回波衰减,其中第一值表示回波消除器的一组更新系数的能量电平,第二值表示回波消除器输入信号的能量电平。在每种情况下,计算的比率可用于调整由剩余回波衰减器提供的衰减程度。

操作中,回波抑制器130处理麦克风信号115以便向远端电话用户提供音频输出信号135。特别是,回波抑制器130根据远端音频信号125衰减麦克风信号115,以使从扬声器120到麦克风110的声音回波不回到远端电话机用户。

图2描述根据本发明改进的回波抑制器,称作AC中心削波器。

根据另一个示范性的实施例,根据本发明的回波抑制装置包括前端回波抑制器、剩余回波抑制器和增益控制处理器。前端回波抑制器处理包含回波的信号和引起回波的信号以便提供中间信号,剩余回波抑制器迭择性地衰减中间信号以便提供抑制回波的输出信号。增益控制处理器根据第一和第二测量值的比率估算前端回波抑制器的回波增益,该回波增益估计值用于调整剩余回波抑制器提供的回波衰减。

操作中,回波抑制器130处理麦克风信号115以便向远端电话用户提供音频输出信号135。特别是,回波抑制器130根据远端音频信号125衰减麦克风信号115,以使从扬声器120到麦克风110的声音回波不回到远端电话机用户。

有利的是,该回波抑制器可以利用可调整的衰减因数定标第一通信信号的第一部分,并且可以调整该衰减因数以使该回波抑制装置根据实现回波抑制装置的通信系统中的其它装置的性能提供回波衰减。例如,可以根据用于调整通信系统音频输出音量的音量控制信号来调整该衰减因数。另外,可以根据第二通信信号和/或由通信系统内其它装置提供的回波衰减来调整衰减窗口的大小。

通信系统中用于改进回波抑制的方法和装置

正如上面本发明背景技术中所描述的,专利申请08/775,797公开了一种称作AC中心削波器的改进的回波抑制器。与完全衰减或者消波落入固定消波窗口(典型地以零为中心)内的输入信号的传统中心削波器相比较,该AC中心削波器提供一种可变的消波窗口,其中心大致跟踪输入信号的包络。结果,AC中心削波器提供比传统中心削波器更好的性能,尤其是在输入信号的回波成分叠加到期望的输入信号的语音或噪声成分上时。

第一乘法器670的矢量输出671耦合到第三求和装置664的第一矢量输入,第一求和装置664的矢量输出665耦合到更新寄存器620的矢量输入。更新寄存器620的矢量输出625耦合到第三求和装置664的第二矢量输入和第四乘法器676、第六平方和累加器690和平方最大值部件650的矢量输入。第六平方和累加器690和平方最大值部件650的输出691、651分别耦合到增益控制处理器640的第六和第七基准输入。

有利的是,该测量的环路回波增益可以包括由前端线性回波消除器提供的回波抑制。相应地,本发明提供用于动态测量由线性回波消除器实现的抑制的各种技术。例如,在任何回波消除器的输入和输出比较信号能量可用于提供动态回波消除的适当表示。另外,对于按组更新的回波消除器,比较更新能量和消除器输入能量可用于提供适当的动态指示符。在每种情况下,本发明提供用于获得和利用测量值的实用技术。

在例如陆线和无线电话系统的许多通信系统中,话音信号常常经双向通信链路在两个系统用户之间进行传输。在这些系统中,近端用户的语音典型地由在通信链路一端的近端麦克风检测,然后通过该链路传送到用于向远端用户再现的远端扬声器。相反,远端用户的语音由远端麦克风检测,然后经该通信链路传送到用于向近端用户再现的近端扬声器。在通信链路的任何一端,由最近的麦克风检测的扬声器输出可能通过该通信链路不经意地向后传输,从用户的角度来看,将引起不可接受的破坏性反馈,或回波。

在图4中,麦克风输出115耦合到增益控制处理器410的第一基准输入和AC中心衰减器130的音频输入。AC中心衰减器130的音频输出135充当电话机(未示出)的音频输入,电话机的音频输出445耦合到音量增益部件440的音频输入。音量增益部件440的音频输出125充当扬声器120的音频输入并耦合到包络检波器430和增益控制处理器410的第二基准输入。

通信系统中用于改进回波抑制的方法和装置

有利的是,本发明还提供用于估计特定类型的回波消除器所提供回波抑制的专门技术。例如,本发明提供用于估计按组更新的回波消除器所提供的回波抑制技术(即,自适应滤波器系数按组更新的回波消除器)。在1995年12月27日提交的名称为“自适应滤波器的测量会聚”的待审查的美国专利申请08/578,944中描述了示范性的按组更新的回波消除器,这里并入其全文作为参考。另外,在专利申请08/852,729中描述了先进的按组更新的回波消除器。