專利名稱：語(yǔ)音通信裝置及回聲處理處理器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
這個(gè)發(fā)明，是有關(guān)車載電話和電視(可視化)便攜式電話等語(yǔ)音通信裝置的，特別是關(guān)于旨在降低包含在發(fā)送語(yǔ)音信號(hào)中的回聲的回聲處理裝置和回聲處理處理器，這個(gè)回聲，是從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音混入到通過(guò)送話器輸入的輸入語(yǔ)音中的結(jié)果。
利用語(yǔ)音通信裝置1的近端呼叫者即終端用戶，用音量調(diào)整裝置2，調(diào)整揚(yáng)聲器音量。由遠(yuǎn)端呼叫者即通話對(duì)象發(fā)送的、語(yǔ)音通信裝置1接收的外圍接收信號(hào)R，在接收電路單元3，被變換成中頻帶數(shù)字信號(hào)，在基帶信號(hào)處理單元4被解調(diào)，在語(yǔ)音編/譯碼器5，實(shí)施語(yǔ)音譯碼處理。被實(shí)施了上述處理的接收輸入信號(hào)Rd(i)，經(jīng)由回聲處理裝置6，被輸出到D/A變換器7。
D/A變換器7，將接收輸入信號(hào)Rd(i)，變換成模擬信號(hào)Ra，例如，輸出到用運(yùn)算放大器構(gòu)成的揚(yáng)聲器放大器?？刂艭PU9，用音量調(diào)整裝置2，將與終端用戶調(diào)整的揚(yáng)聲器音量對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值，輸出到揚(yáng)聲器放大器8。揚(yáng)聲器放大器8，根據(jù)從CPU9輸出的揚(yáng)聲器放大值，放大模擬信號(hào)Ra，作為接收輸出信號(hào)，輸出到揚(yáng)聲器10。揚(yáng)聲器10，以終端用戶所期望的音量，將輸出語(yǔ)音輸出到外圍。
另一方面，由終端用戶發(fā)出的輸入語(yǔ)音，經(jīng)由送話器11，被輸入到語(yǔ)音通信裝置1。而且，在送話器11，除了終端用戶的輸入語(yǔ)音外，從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音承受由揚(yáng)聲器10和送話器11間的聲傳遞特性而造成的變形，同時(shí)，作為回聲被輸入。由揚(yáng)聲器10輸出的輸出語(yǔ)音混入送話器11的路徑，叫做回聲通路。包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)Sa，經(jīng)由揚(yáng)聲器放大器12，作為模擬信號(hào)Sa，被輸入到A/D變換器13，在A/D變換器13，變換成信號(hào)Sd(i)，被輸出到回聲處理裝置6。
回聲處理裝置6的結(jié)構(gòu)，如圖16所示。在圖16中，15是回聲消除器，16是自適應(yīng)濾波器，17是減法運(yùn)算器，18是回聲抑制器。從語(yǔ)音編/譯碼器5輸入到回聲處理裝置6的接收輸入信號(hào)Rd(i)，在輸入到回聲消除器15和回聲抑制器18的同時(shí)，通過(guò)回聲處理裝置6，輸出到D/A變換器7?；芈曄?5，合成一個(gè)類似于包含在信號(hào)Sd(i)中的偽回聲SE(i)，從信號(hào)Sd(i)中剔除偽回聲SE(i)，這樣，得到除去了回聲的殘留信號(hào)U(i)，將這個(gè)殘余信號(hào)U(i)輸入到自適應(yīng)濾波器16。
自適應(yīng)濾波器16，用由語(yǔ)音編/譯碼器5輸出的接收輸入信號(hào)Rd(i)和剔除回聲后的殘留信號(hào)U(i)，推斷揚(yáng)聲器10和送話器11間的語(yǔ)音傳遞特性，逐次求出濾波器系數(shù)h(n)，同時(shí)，由接收輸入信號(hào)Rd(i)和濾波器系數(shù)h(n)生成偽回聲SE(i)，輸出到減法運(yùn)算器17。從A/D變換器13、將信號(hào)Sd(i)輸入到減法運(yùn)算器17。減法運(yùn)算器17，從信號(hào)Sd(i)減去偽回聲SE(i)，輸出剔除回聲后的殘留信號(hào)U(i)。
回聲消除器15，將剔除回聲后的殘留信號(hào)U(i)輸出到回聲抑制器18?；芈曇种破?8，與回聲消除器15不同，它僅僅是一律抑制由回聲消除器15輸出的信號(hào)振幅的裝置。具體的說(shuō)，回聲抑制器18，求取接收輸入信號(hào)Rd(i)的短時(shí)功率，這個(gè)短時(shí)功率的值，將某個(gè)閾值以上的區(qū)間，判定為遠(yuǎn)端呼叫者的發(fā)聲區(qū)間，這個(gè)發(fā)聲區(qū)間內(nèi)，對(duì)由回聲消除器15輸入的殘留信號(hào)U(i)的振幅，僅抑制預(yù)先所規(guī)定的不大的衰減量(例如10dB)，得到發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)。在回聲抑制器18中，以所定的衰減量抑制了振幅的發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)，由語(yǔ)音編/譯碼器5進(jìn)行語(yǔ)音編碼，由基帶信號(hào)處理單元4進(jìn)行調(diào)制、由發(fā)送電路單元變換成發(fā)送頻率段的模擬信號(hào)、作為外圍發(fā)送信號(hào)T被發(fā)送。
如上說(shuō)明的那樣，傳統(tǒng)的語(yǔ)音通信裝置的回聲處理裝置，回聲抑制器18既要抑制由回聲消除器15沒(méi)有除凈的殘留回聲成分，衰減量又不能設(shè)大，因此，在近端呼叫者和遠(yuǎn)端呼叫者同時(shí)說(shuō)話即通話重疊時(shí)，防止了大幅衰減近端呼叫者的語(yǔ)音。
而且，在進(jìn)行傳統(tǒng)的通話重疊檢測(cè)、并據(jù)其檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制濾波器系數(shù)更新的停止或開始的回聲消除器中，有特開平10-242891號(hào)公報(bào)的圖2所公布的回聲消除器。在特開平10-242891號(hào)公報(bào)的圖2中，設(shè)來(lái)自近端呼叫者的發(fā)送信號(hào)的功率為Sp，來(lái)自遠(yuǎn)端呼叫者的接收信號(hào)的功率為Rp，來(lái)自減法電路21的輸出信號(hào)即殘留信號(hào)的功率為Ep。傳統(tǒng)的回聲消除器，用下面的(1)～(3)式，在滿足其下所示的條件1～3之一的場(chǎng)合，判定為通話重疊即近端呼叫者和遠(yuǎn)端呼叫者同時(shí)發(fā)聲狀態(tài)或遠(yuǎn)端呼叫者無(wú)發(fā)聲狀態(tài)，停止濾波器系數(shù)的更新。此處，P1，P2，P3是固定值。
Rp＜P1……(1)Sp＞P2*Rp……(2)Ep＞P3*Sp……(3)條件1式(1)成立的場(chǎng)合條件2式(1)不成立且式(2)成立的場(chǎng)合條件3式(1)、(2)不成立且式(3)成立的場(chǎng)合而且，據(jù)特開平10-294785號(hào)公報(bào)所公布的傳統(tǒng)的發(fā)明，控制CPU將從外圍輸入接收的揚(yáng)聲器放大值數(shù)輸入到揚(yáng)聲器放大器，同時(shí)，用全波整流電路全波整流這個(gè)揚(yáng)聲器放大器的輸出的信號(hào)，被輸入到控制CPU。于是，根據(jù)這個(gè)全波整流信號(hào)，來(lái)控制輸入到回聲消除電路的接收信號(hào)的增益。即，控制CPU由通過(guò)全波整流電路的全波整流信號(hào)來(lái)求取揚(yáng)聲器輸出，根據(jù)該輸出，加大輸入到回聲消除電路的接收信號(hào)的增益。這樣，就可以將與揚(yáng)聲器輸出相應(yīng)的接收信號(hào)輸入到回聲消除電路，可以進(jìn)行有效的回聲消除。
然而，在圖16所示的傳統(tǒng)的回聲處理裝置中，當(dāng)揚(yáng)聲器放大值被設(shè)定大到某個(gè)值以上時(shí)，從揚(yáng)聲器放大器8的運(yùn)算放大器輸出的信號(hào)中，產(chǎn)生非線性失真。而且，一旦揚(yáng)聲器放大值設(shè)定大了，從揚(yáng)聲器輸出的聲音就變大，經(jīng)由送話器11、送話器器放大器12、輸入到A/D變換器13的模擬信號(hào)Sa的振幅就變大。一旦當(dāng)模擬信號(hào)Sa的振幅達(dá)到某個(gè)值以上、超過(guò)了A/D變換器13的輸入最大值，在A/D變換器13的輸出中，就產(chǎn)生非線性失真。
在從揚(yáng)聲器放大器8輸出的信號(hào)中產(chǎn)生的非線性失真，或在A/D變換器13的輸出中產(chǎn)生的非線性失真，或者同時(shí)發(fā)生兩種失真，都將引發(fā)在輸入到回聲消除器15的信號(hào)Sd(i)中、產(chǎn)生非線性失真。圖17(a)示出了產(chǎn)生非線性失真前的Rd(i)、圖17(b)示出了產(chǎn)生了非線性畸的信號(hào)Sd(i)的例子。結(jié)果，將導(dǎo)致在自適應(yīng)濾波器16中的濾波器系數(shù)h(n)的推算精度下降。因此，由濾波器系數(shù)h(n)算出的偽回聲SE(i)與實(shí)際包含在Sd(i)中的回聲的差別變大、回聲剔除性能下降。而且，不僅是回聲剔除性能下降，相反還有可能附加上成為異常音的信號(hào)。若回聲剔除性能下降，則在來(lái)自回聲消除器15的殘留信號(hào)U(i)中，殘存有大的殘留回聲，這樣，在備置在后一級(jí)的回聲抑制器中，即使以一定的衰減量進(jìn)行回聲抑制處理，在發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)中、還是殘留有大的回聲成分，這是一個(gè)課題。
而且，還存在這樣一個(gè)課題特開平10-242891號(hào)公報(bào)所公布的傳統(tǒng)的發(fā)明，在揚(yáng)聲器放大值變化、回聲剔除性能下降、而引起殘留信號(hào)功率Ep變大的場(chǎng)合，式(3)成立、誤判通話重疊、而停止濾波器系數(shù)的更新，所以，回聲剔除性能得不到持續(xù)改善，殘留回聲。
而且，特開平10-294785號(hào)公報(bào)所公布的傳統(tǒng)的發(fā)明，要設(shè)置用于求揚(yáng)聲器放大器的揚(yáng)聲器放大值的全波整流電路，所以，有裝置規(guī)模變大的問(wèn)題。另外，由于全部整流電路輸出的波形變化大，所以，要準(zhǔn)確求取揚(yáng)聲器放大值是困難的。
而且，本發(fā)明的第二個(gè)目的是，提供備置結(jié)構(gòu)緊湊的回聲處理裝置的語(yǔ)音通信裝置。
這個(gè)發(fā)明中的語(yǔ)音通信裝置，備置有控制CPU，其輸出與終端用戶用語(yǔ)音調(diào)整裝置調(diào)整的揚(yáng)聲器音量相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值；回聲處理裝置，其根據(jù)由控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值來(lái)降低回聲，這個(gè)回聲是解調(diào)、語(yǔ)音譯碼后的接收輸入信號(hào)根據(jù)揚(yáng)聲器放大值進(jìn)行放大、并從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中、混入到通過(guò)送話器輸入的發(fā)送輸入信號(hào)中的回聲。
而且，回聲處理裝置備置有回聲消除裝置，其用于由根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量放大的接收輸入信號(hào)和由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算的濾波器系數(shù)來(lái)求取偽回聲，并用這個(gè)偽回聲從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除回聲。
而且，回聲處理裝置備置有回聲消除裝置，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量，改變由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性來(lái)計(jì)算的濾波器系數(shù)，同時(shí)，通過(guò)這個(gè)濾波器系數(shù)和接收輸入信號(hào)求取偽回聲，并用這個(gè)偽回聲、從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除回聲。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，分段改變?yōu)V波器系數(shù)。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，將濾波器系數(shù)變?yōu)?或近似于0的值。
而且，回聲消除裝置，在所定時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，改變?yōu)V波器系數(shù)。
而且，回聲處理裝置備置有回聲消除裝置，其由接收輸入信號(hào)和送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算出的濾波器系數(shù)、求取偽回聲，并根據(jù)揚(yáng)聲器放大值改變這個(gè)偽回聲，用這個(gè)改變過(guò)的偽回聲，從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除回聲。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，使偽回聲變?yōu)?或接近0的值。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，只按所定量衰減偽回聲。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，是用由揚(yáng)聲器放大值變得比閾值還大之前的濾波器系數(shù)來(lái)計(jì)算出的偽回聲。
而且，回聲處理裝置備置有通話重疊檢測(cè)裝置，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量改變檢測(cè)通話重疊的判定基準(zhǔn)，同時(shí)，依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)，檢測(cè)通話重疊；回聲消除裝置，其用從送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算的濾波器系數(shù)求取偽回聲，并用這個(gè)偽回聲由包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，同時(shí)，根據(jù)通話重疊檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果，執(zhí)行濾波器系數(shù)更新的停止或開始。
而且，回聲處理裝置，備置有通話重疊檢測(cè)裝置，其據(jù)根揚(yáng)聲器放大值的變化量，改變檢測(cè)通話重疊的判定基準(zhǔn)，同時(shí)，依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)檢測(cè)通話重疊；回聲消除裝置，其用偽回聲降低發(fā)送輸入信號(hào)的回聲成分，并生成殘留信號(hào)；回聲抑制裝置，其根據(jù)通話重疊檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果用變化的衰減量，來(lái)抑制殘留信號(hào)。
而且，通話重疊檢測(cè)裝置，根據(jù)發(fā)送輸入信號(hào)的功率和殘留信號(hào)的功率的比較，檢測(cè)通話重疊，同時(shí)，根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量，通過(guò)變更發(fā)送輸入信號(hào)的功率要乘的加權(quán)系數(shù)，來(lái)改變通話重疊判定的基準(zhǔn)。
而且，回聲處理裝置備置有如此的回聲抑制裝置該回聲抑制裝置，用與從控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值相應(yīng)的衰減量，來(lái)抑制包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)。
而且，回聲處理裝置的特征在于是數(shù)字信號(hào)處理器。
這個(gè)發(fā)明的回聲處理處理器，備置有接收信號(hào)輸入端口，其輸入包含語(yǔ)音信息的接收輸入信號(hào)；揚(yáng)聲器放大值輸入端口，其根據(jù)用音量調(diào)整裝置所調(diào)整的音量，輸入揚(yáng)聲器放大值；發(fā)送信號(hào)輸入端口，其輸入包含有終端用戶發(fā)出的語(yǔ)音的發(fā)送輸入信號(hào)；回聲降低處理單元，其根據(jù)經(jīng)揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值，進(jìn)行旨在降低回聲的回聲降低處理，這個(gè)回聲是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值放大接收輸入信號(hào)并從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中混入到發(fā)送輸入信號(hào)中的。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行以下處理放大處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值的變化量，放大從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)；濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和放大后的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用偽回聲由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行以下處理濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值的變化量，改變計(jì)算出的濾波器系數(shù)，同時(shí)由這個(gè)濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用偽回聲由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
而且，回聲降低處理單元在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，進(jìn)行分段改變?yōu)V波器系數(shù)的偽回聲計(jì)算處理。
而且，回聲降低處理單元在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，進(jìn)行將濾波器系數(shù)設(shè)為0或接近0的值的偽回聲計(jì)算處理。
而且，回聲降低處理單元在所定時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，進(jìn)行改變?yōu)V波器系數(shù)的偽回聲計(jì)算處理。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行以下處理濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值，改變?cè)趥位芈曈?jì)算處理中計(jì)算出的偽回聲，進(jìn)而用改變了的偽回聲、由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
而且，回聲降低處理單元在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，進(jìn)行由揚(yáng)聲器放大值變得比閾值還大之前的濾波器系數(shù)計(jì)算偽回聲的偽回聲計(jì)算處理。
而且，回聲處理降低單元進(jìn)行以下處理通話重疊檢測(cè)處理，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量的變化量、變更通話重疊檢測(cè)的判定基準(zhǔn)，同時(shí)依據(jù)這個(gè)判定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)通話重疊；濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)，同時(shí)根據(jù)通話重疊判定結(jié)果，執(zhí)行濾波器系數(shù)更新的停止或開始；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用這個(gè)偽回聲，由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
而且，回聲處理降低單元進(jìn)行以下處理通話重疊檢測(cè)處理，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量的變化量，變更通話重疊檢測(cè)的判定基準(zhǔn)，進(jìn)行通話重疊的檢測(cè)；回聲消除裝置，其用偽回聲、降低發(fā)送輸入信號(hào)的回聲成分并生成殘留信號(hào)；回聲抑制處理，其用根據(jù)通話重疊處理的檢測(cè)結(jié)果而變化的衰減量，來(lái)抑制殘留信號(hào)。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行用與揚(yáng)聲器放大值相對(duì)應(yīng)的衰減量來(lái)抑制包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)的回聲抑制處理。


圖1是表示這個(gè)發(fā)明相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是表示這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式1相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置所備置的回聲處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式1相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。
圖4是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式1相關(guān)的回聲抑制器的動(dòng)作流程圖。
圖5是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式1相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作的其他例子流程圖。
圖6是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式2相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。
圖7是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式2相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作的其他例子流程圖。
圖8是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式3相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。
圖9是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式3相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作的其他例子流程圖。
圖10是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式4相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。
圖11是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式5相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。
圖12是表示這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式7相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置所備置的回聲處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖13是說(shuō)明這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式7相關(guān)的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。
圖14是表示這個(gè)發(fā)明實(shí)施方式8相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置所備置的回聲處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖15是表示傳統(tǒng)的語(yǔ)音通信裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖16是表示傳統(tǒng)的語(yǔ)音通信裝置所備置的回聲處理裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖17是表示非線性失真產(chǎn)生前的信號(hào)和產(chǎn)生后的信號(hào)的說(shuō)明圖。
根據(jù)終端用戶用音量調(diào)整裝置2調(diào)整的揚(yáng)聲器音量，控制CPU9將揚(yáng)聲器放大值S，輸出到回聲處理裝置6和揚(yáng)聲器放大器8。音量調(diào)整裝置2，例如，是通過(guò)鍵輸入或音量旋鈕來(lái)接受用戶所設(shè)定的揚(yáng)聲器放大值S。但也可以這樣做音量調(diào)整裝置2不是接受揚(yáng)聲器放大值S本身、而是用鍵輸入接受與揚(yáng)聲器放大值S相對(duì)應(yīng)的標(biāo)記符號(hào)、控制CPU9輸出與通過(guò)音量調(diào)整裝置2輸入的標(biāo)記符號(hào)相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值S。
揚(yáng)聲器放大器8，例如，如表1所示，以予設(shè)定的基準(zhǔn)級(jí)(參照級(jí))為中心、可以6dB的間距設(shè)定7階段的放大值。
表1揚(yáng)聲器放大值

接著，在此揚(yáng)聲器放大器8的基準(zhǔn)級(jí)中，通過(guò)事先預(yù)測(cè)定求出在揚(yáng)聲器放大器8的輸出中產(chǎn)生非線性失真的揚(yáng)聲器放大值S和回聲消除器15有可能生成異常音的揚(yáng)聲器放大值S的級(jí)別。在以下說(shuō)明中，以在揚(yáng)聲器放大器8的輸出中產(chǎn)生非線性失真的揚(yáng)聲器放大值S為18dB(A級(jí))以上、回聲消除器15有可能生成異常音的揚(yáng)聲器放大值S為24dB(B級(jí))以上進(jìn)行說(shuō)明。
從控制CPU9輸出到回聲處理裝置6的揚(yáng)聲器放大值S，被輸入到回聲消除器15的自適應(yīng)濾波器16和回聲抑制器18?；芈曄?5，是將揚(yáng)聲器放大值S作為判斷要否剔除回聲的參數(shù)來(lái)使用。即，通過(guò)將從控制CPU9輸入的揚(yáng)聲器放大值S與所定的閾值進(jìn)行比較，由此來(lái)判斷揚(yáng)聲器放大值S是否在24dB(B級(jí))以下。如果揚(yáng)聲器放大值S是在24dB以下，則回聲消除器15進(jìn)行從信號(hào)Sd(i)剔除回聲處理，如果揚(yáng)聲器放大值S是24dB以上，則將回聲消除器15的回聲剔除量控制為0(即偽回聲SE(i)＝0)，不進(jìn)行回聲剔除。
另外，在該例中，雖然設(shè)定了偽回聲SE(i)＝0，但如果偽回聲的抑制量達(dá)到能抑制噪音發(fā)生的程度，也可以將接近0的值作為偽回聲SE(i)來(lái)設(shè)定。
而且，回聲消除器15的自適應(yīng)濾波器16，根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化量，放大輸入到自適應(yīng)濾波器16的接收輸入信號(hào)Rd(i)的振幅。例如，揚(yáng)聲器放大值S從-6dB變化到+6dB的場(chǎng)合，將接收輸入信號(hào)Rd(i)放大+12dB的變化量。還例如，揚(yáng)聲器放大值S從+6dB變化到基準(zhǔn)級(jí)的0dB時(shí)，將接收輸入信號(hào)Rd(i)放大-6dB的變化量。自適應(yīng)濾波器16，從如此放大了振幅的接收輸入信號(hào)Rd(i)和殘留信號(hào)U(i)求取濾波器系數(shù)h(n)，用濾波器系數(shù)h(n)和接收輸入信號(hào)Rd(i)求偽回聲SE(i)。另外，也可以這樣構(gòu)成自適應(yīng)濾波器16不是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S來(lái)放大輸入到回聲消除器15的接收輸入信號(hào)Rd(i)，而是在回聲消除器15的外圍、將根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S放大后的接收輸入信號(hào)Rd(i)輸入到回聲消除器15。
而且，回聲抑制器18，根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S改變抑制從回聲消除器15輸出的殘留信號(hào)U(i)的衰減量。即，如果由控制CPU9輸出的揚(yáng)聲器放大值S是在18dB(A級(jí))以上，則要大幅衰減(例如-40dB)從回聲消除器15輸出的信號(hào)，若揚(yáng)聲器放大值S是在18dB以下，則使其小幅衰減(例如-10dB)，輸出發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)。
圖3是說(shuō)明回聲處理裝置6中所設(shè)置的回聲消除器15的動(dòng)作流程圖。圖4是說(shuō)明回聲抑制器18的動(dòng)作流程圖。下面，利用圖3、圖4就回聲處理裝置6的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖3中，對(duì)回聲消除器15由控制CPU9輸入揚(yáng)聲器放大值S(步驟1)，也輸入接收輸入信號(hào)Rd(i)(步驟2)。而后，根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S放大接收輸入信號(hào)Rd(i)(步驟3)，將揚(yáng)聲器放大值S與閾值th(B)(24dB)進(jìn)行比較(步驟4)。
步驟4進(jìn)行下述判斷處理在揚(yáng)聲器放大值S是24dB以上的場(chǎng)合，被輸入的信號(hào)Sd(i)中要產(chǎn)生極大的非線性失真，有可能會(huì)由于剔除回聲而附加上異常音，所以，要將揚(yáng)聲器放大值S與閾值th(B)(24dB)進(jìn)行比較，判斷是否要剔除回聲。在步驟4中，如果揚(yáng)聲器放大值S是24dB以上，則將偽回聲信號(hào)SE(i)定為0(步驟5)，從包含回聲的信號(hào)Sd(i)中減去SE(i)＝0(步驟6)、作為殘留信號(hào)U(i)輸出到回聲抑制器18(步驟7)。此處，從包含回聲的信號(hào)Sd(i)中減去SE(i)＝0，意味著不做回聲剔除。
另一方面，在步驟4中，如果揚(yáng)聲器放大值S達(dá)不到24dB，在步驟9中，由此前求出的濾波器系數(shù)h(n)和接收輸入信號(hào)Rd(i)來(lái)計(jì)算偽回聲信號(hào)SE(i)，從包含回聲的信號(hào)Sd(i)中減去SE(i)(步驟6)，并輸出殘留信號(hào)U(i)(步驟7)。接著，在步驟8，由接收輸入信號(hào)Rd(i)和殘留信號(hào)U(i)求出濾波器系數(shù)h(n)，并返回步驟1。
另一方面，如圖4所示，由控制CPU9輸入揚(yáng)聲器放大值S(步驟12)，將接收輸入信號(hào)Rd(i)也輸入到回聲抑制器18(步驟13)。而后，從回聲消除器15輸入殘留信號(hào)U(i)(步驟14)?；芈曇种破?8，例如求接收輸入信號(hào)Rd(i)的短時(shí)功率，該值判定某個(gè)閾值以上的區(qū)間為遠(yuǎn)端呼叫發(fā)聲區(qū)(步驟15)。接著，將在步驟15中所判定的遠(yuǎn)端呼叫發(fā)聲區(qū)內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值S與閾值th(A)(＝18dB)進(jìn)行比較(步驟16)。
步驟16進(jìn)行下述判斷處理在揚(yáng)聲器放大值S是18dB以上的場(chǎng)合，由于在輸入的信號(hào)Sd(i)中產(chǎn)生了極大的非線性失真，造成濾波器系數(shù)h(n)的推算精度劣化、從回聲消除器15輸出的殘留信號(hào)U(i)中包含有殘留回聲，所以，將揚(yáng)聲器放大值S與閾值th(A)(＝18dB)進(jìn)行比較，來(lái)判斷是否要加大信號(hào)衰減量。揚(yáng)聲器放大值S與閾值th(A)(＝18dB)的比較結(jié)果(步驟17)，如果揚(yáng)聲器放大值S是18dB以上，要加大回聲抑制量(步驟18)、抑制殘留信號(hào)U(i)(步驟19)。而后，輸出用大衰減量(例如-40dB)抑制回聲的發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)(步驟20)。另一方面，如果揚(yáng)聲器放大值是18dB以下，在步驟21使回聲抑制量變小(例如-10dB)抑制殘留信號(hào)U(i)(步驟19)。
以上說(shuō)明的回聲處理裝置，備置有如此的回聲消除器15揚(yáng)聲器放大值S在所定的級(jí)別(根據(jù)上述說(shuō)明，為24dB)以上的場(chǎng)合，在輸入到回聲處理裝置6的信號(hào)Sd(i)中要產(chǎn)生極大的非線性失真，恐怕會(huì)由于剔除回聲而附加上異常音，所以，用由控制CPU9輸出的揚(yáng)聲器放大值S，判斷是否要剔除回聲。因此，能確實(shí)檢測(cè)出由于剔除回聲很可能要附加上成為異常音的信號(hào)的情況，在附加異常音的可能性很大的場(chǎng)合，將回聲剔除量控制為0(即偽回聲SE(i)＝0)、停止回聲剔除，所以，可以防止將異常音附加到發(fā)送信號(hào)上。
而且，由于備置有能根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化量改變接收輸入信號(hào)Rd(i)的放大值的回聲消除器15，所以，可以使從揚(yáng)聲放大器8輸出的接收輸出信號(hào)的電平、與輸入到自適應(yīng)濾波器的接收輸入信號(hào)Rd(i)正確地吻合，即使揚(yáng)聲器放大值S變化、在自適應(yīng)濾波器16中也能求出恰當(dāng)?shù)臑V波器系數(shù)h(n)、計(jì)算出接近實(shí)際回聲的偽回聲SE(i)，所以，在減法器17中能恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，揚(yáng)聲器放大值S在所定的級(jí)別(根據(jù)上述的說(shuō)明，為18dB)以上的場(chǎng)合，回聲處理裝置15的回聲剔除性能下降，在回聲處理裝置1 5輸出的殘留信號(hào)U(i)中，有可能殘留有殘留回聲，所以，在回聲抑制器18中，加大抑制回聲消除器15輸出的衰減量，這樣，可以抑制用回聲消除器15未除盡的回聲成分。
以上說(shuō)明的圖1和圖2中所示的語(yǔ)音通信裝置1，是設(shè)想為這樣一種使用方式采用不包含音量調(diào)整裝置2、揚(yáng)聲器10、送話器11的結(jié)構(gòu)，利用車載音頻設(shè)備和家用音頻設(shè)備的音量調(diào)整裝置調(diào)整音量、通過(guò)揚(yáng)聲器和送話器輸入輸出聲音。但是，在上述說(shuō)明的語(yǔ)音通信裝置1中，也可以采用備置有音量調(diào)整裝置2、揚(yáng)聲器10、送話器11的結(jié)構(gòu)。而且，在上述說(shuō)明的語(yǔ)音通信裝置1中，除了音量調(diào)整裝置2、揚(yáng)聲器10、送話器11之外，通過(guò)備置液晶顯示器、CRT等的圖像顯示裝置、CCD攝像機(jī)等的圖像輸入裝置，還可以作為除語(yǔ)音信息外還處理圖像信息的可視化便攜式電話來(lái)實(shí)施。
另外，上述說(shuō)明雖然是關(guān)于備置有具有回聲消除器15和回聲抑制器18、并根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S降低回聲的回聲處理裝置6的語(yǔ)音通信裝置，但也可以是采用只具有回聲消除器15或回聲抑制器18之一的回聲處理裝置。例如，具有回聲消除器15的回聲處理裝置6，是將揚(yáng)聲器放大值S作為判斷要否剔除回聲的參數(shù)來(lái)使用，這樣，可以檢測(cè)出由于回聲剔除而附加成為異常音的信號(hào)的情況。而且，由于是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化量來(lái)改變接收輸入信號(hào)Rd(i)的放大值，所以可以使從揚(yáng)聲放大器8輸出的接收輸出信號(hào)的電平、與輸入到自適應(yīng)濾波器的接收輸入信號(hào)Rd(i)正確地吻合，從而計(jì)算出接近實(shí)際回聲的偽回聲SE(i)。而且，具有回聲抑制器18的回聲處理裝置6，由于能改變抑制包含回聲的信號(hào)的衰減量，所以，可以根據(jù)包含在信號(hào)中的回聲的大小、有效地抑制回聲。
另外，用圖3說(shuō)明的動(dòng)作，如圖5那樣，也可以改變處理順序來(lái)執(zhí)行。此處，在圖5中，與圖3同樣的符號(hào)，表示同樣或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 本發(fā)明的實(shí)施方式2相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置，備置有如此的回聲消除器揚(yáng)聲器放大值S在所定級(jí)別以上的時(shí)候，用以一定值衰減的偽回聲SE(i)、進(jìn)行回聲剔除。圖6是說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式2相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。圖6所示的流程圖的步驟4以前，與實(shí)施方式1中說(shuō)明的圖3的流程圖的步驟1～4是一樣的，所以省略說(shuō)明。
在圖6的步驟4中，當(dāng)揚(yáng)聲器放大值S在所定閾值th(B)(24dB)以上的時(shí)候，在步驟23、利用此前求得的濾波器系數(shù)h(n)、計(jì)算偽回聲SE(i)。而后，對(duì)在步驟23計(jì)算出的偽回聲SE(i)乘上系數(shù)β(0＜β＜1)，由此以一定值衰減偽回聲SE(i)(步驟24)，從信號(hào)Sd(i)減去衰減過(guò)的偽回聲SE(i)(步驟25)、執(zhí)行回聲剔除。此處，作為系數(shù)β，譬如可以設(shè)定為0.5。
一旦結(jié)束以上處理，執(zhí)行步驟7和步驟8，同時(shí)，將處理轉(zhuǎn)交給步驟1。另一方面，在步驟4中，當(dāng)揚(yáng)聲器放大值S是在所定閾值th(B)(24dB)以下的時(shí)候，前進(jìn)到步驟9計(jì)算偽回聲SE(i)，而后返回到步驟25。如以上說(shuō)明的那樣，揚(yáng)聲器放大值S是在所定級(jí)別(根據(jù)上述說(shuō)明，為24dB)以上的場(chǎng)合，輸入到回聲處理裝置6的信號(hào)Sd(i)中要產(chǎn)生極大的非線性失真，恐怕會(huì)由于剔除回聲而附加上異常音，所以，用由控制CPU9輸出的揚(yáng)聲器放大值S、來(lái)判斷由回聲剔除而造成的附加成為異常音的信號(hào)的可能性是否很高。于是，在附加異常音的可能性很高的場(chǎng)合，用以一定值衰減過(guò)的偽回聲SE(i)來(lái)控制回聲剔除量、進(jìn)行回聲剔除，由此可以抑制將異常音附加到發(fā)送信號(hào)上。
另外，用圖6說(shuō)明的動(dòng)作，如圖7那樣也可以改變處理順序來(lái)執(zhí)行。此處，在圖7中，與圖5或圖6同樣的符號(hào)，表示同樣或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 本發(fā)明的實(shí)施方式3相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置，備置有如此的回聲消除器當(dāng)揚(yáng)聲器放大值S在所定級(jí)別以上的時(shí)候，由揚(yáng)聲器放大值S被設(shè)定為所定級(jí)別(24dB)以上之前的濾波器系數(shù)h(n)求出偽回聲SE(i)、進(jìn)行回聲剔除。圖8是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式3相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。在圖8中，與圖3同樣的符號(hào)表示與圖3同樣或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 圖8的步驟4中，揚(yáng)聲器放大值S在所定閾值th(B)(24dB)以上的時(shí)候前進(jìn)到步驟38，從圖上沒(méi)有示出的內(nèi)存讀出揚(yáng)聲器放大值S被設(shè)定為所定級(jí)別(24dB)以上之前的濾波器系數(shù)h(n)。接著，在步驟38中根據(jù)讀出的濾波器系數(shù)h(n)、計(jì)算偽回聲SE(i)(步驟39)，在步驟39從信號(hào)Sd(i)減去計(jì)算出的偽回聲SE(i)、進(jìn)行回聲剔除(步驟6)。一旦結(jié)束以上處理，就執(zhí)行步驟7和步驟8、而后將處理轉(zhuǎn)交給步驟1。另一方面，在步驟4中、揚(yáng)聲器放大值S在所定閾值th(B)(24dB)以下的時(shí)候，前進(jìn)到步驟9。下面，如在實(shí)施方式1說(shuō)明的那樣，執(zhí)行圖3的步驟6～8。另外，在步驟8、將在步驟9計(jì)算出的濾波器系數(shù)h(n)存儲(chǔ)到內(nèi)存。
如以上說(shuō)明的那樣，這種實(shí)施方式的揚(yáng)聲器放大值S在所定級(jí)別(根據(jù)上述說(shuō)明為24dB)以上的場(chǎng)合，在輸入到回聲處理裝置6的發(fā)送語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)中，產(chǎn)生極大的非線性失真，恐怕會(huì)由于剔除回聲而附加上異常音，所以，采用由控制CPU9輸出的揚(yáng)聲器放大值S、來(lái)判斷由回聲剔除造成的附加成為異常音的信號(hào)的可能性是否很大。而且，在附加異常音的可能性很大的場(chǎng)合，采用揚(yáng)聲器放大值S被設(shè)定為所定級(jí)別(24dB)以上之前的濾波器系數(shù)h(n)、來(lái)計(jì)算偽回聲SE(i)，由此來(lái)控制回聲剔除量、而進(jìn)行回聲剔除，所以，可以防止將異常音附加到發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)上。
另外，在上述說(shuō)明中，是關(guān)于如此的回聲處理裝置在揚(yáng)聲器放大值S被設(shè)定為所定級(jí)別(24dB)以上的場(chǎng)合，由揚(yáng)聲器放大值S被設(shè)定為所定級(jí)別(24dB)以上之前的濾波器系數(shù)h(n)、求出偽回聲SE(i)、而進(jìn)行回聲剔除。但是，也可以不是由揚(yáng)聲器放大值S被設(shè)定為所定級(jí)別(24dB)以上之前的濾波器系數(shù)h(n)、求出偽回聲SE(i)，而是用預(yù)先登錄的濾波器系數(shù)h(n)來(lái)計(jì)算偽回聲SE(i)。
另外，用圖8說(shuō)明的動(dòng)作，如圖9那樣，也可以改變處理順序來(lái)執(zhí)行。此處，在圖9中，與圖5或圖8同樣的符號(hào)，表示同樣或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> h(n)＝α×h(n)(n＝0，N-1) (4)圖10是說(shuō)明這個(gè)實(shí)施方式的回聲消除器的處理流程圖。在圖10中，與圖3同樣的符號(hào)，表示與圖3同樣或相當(dāng)?shù)牟糠?。如在?shí)施方式1說(shuō)明的那樣，在步驟1～2、一旦將揚(yáng)聲器放大值S和接收輸入信號(hào)Rd(i)、輸入到回聲消除器15，則在步驟22、如上述(2)式那樣、計(jì)算與揚(yáng)聲器放大值S相應(yīng)的濾波器系數(shù)h(n)。此處，揚(yáng)聲器放大值S，例如在0.8秒以內(nèi)、從+6dB變化到+12dB的場(chǎng)合，相當(dāng)于6dB的放大，回聲消除器15，設(shè)定α＝2、計(jì)算濾波器系數(shù)h(n)。而且，揚(yáng)聲器放大值S，從0dB變化到-6dB的場(chǎng)合，相當(dāng)于-6dB的放大，設(shè)α＝1/2、計(jì)算濾波器系數(shù)h(n)。將濾波器系數(shù)乘上一次調(diào)整值后，以該濾波器系數(shù)h(n)為起點(diǎn)、進(jìn)行濾波器系數(shù)h(n)的逐次計(jì)算。另外，不是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化量、放大接收輸入信號(hào)Rd(i)，而是利用與揚(yáng)聲器放大值S的變化相應(yīng)的調(diào)整值α、來(lái)改變?yōu)V波器系數(shù)h(n)的回聲剔除處理，正如圖10所示、與圖3的步驟6～9是一樣的，所以，說(shuō)明省略。
如上述說(shuō)明的那樣，由于是將濾波器系數(shù)h(n)乘上與揚(yáng)聲器放大值S的變化相應(yīng)的調(diào)整值、來(lái)改變?yōu)V波器系數(shù)h(n)，所以，即使揚(yáng)聲器放大值S改變、也能用較少的計(jì)算量即濾波器系數(shù)h(n)的次數(shù)的乘法運(yùn)算、求出恰當(dāng)?shù)淖赃m應(yīng)濾波器系數(shù)h(n)、生成偽回聲SE(i)，恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，在所定時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值S的變化量、比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，也能改變?yōu)V波器系數(shù)，所以，揚(yáng)聲器放大值S在超過(guò)所定時(shí)間、并在時(shí)間上緩慢變化來(lái)恰當(dāng)更新濾波器系數(shù)的場(chǎng)合，不會(huì)讓濾波器系數(shù)變化成錯(cuò)誤的值，可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 鑒于此，下面要說(shuō)明的實(shí)施方式5相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置，備置有如此的回聲消除器在揚(yáng)聲器放大值S的變化量、比預(yù)先規(guī)定的變化量大的場(chǎng)合，調(diào)整值α分?jǐn)?shù)次乘以濾波器系數(shù)h(n)。即，回聲消除器15，在揚(yáng)聲器放大值S的變化量、例如在0.8秒內(nèi)為+12dB以上時(shí)，分割調(diào)整值α相乘，為了得到目標(biāo)的調(diào)整值α＝4(＝22)，在每次逐次計(jì)算濾波器系數(shù)h(n)時(shí)，濾波器系數(shù)h(n)乘2次2、來(lái)計(jì)算濾波器系數(shù)h(n)。而且，在揚(yáng)聲器放大值S的變化量、在0.8秒內(nèi)是+18dB時(shí)，為了得到目標(biāo)的調(diào)整值α＝8(＝23)，乘3次2、來(lái)計(jì)算濾波器系數(shù)h(n)。而且，在揚(yáng)聲器放大值S的變化量、在0.8秒內(nèi)例如是-12dB以下時(shí)，也分割調(diào)整值α相乘，在-12dB的情況下，為了得到目標(biāo)的調(diào)整值α＝1/4(＝(1/2)2)，在每次逐次計(jì)算濾波器系數(shù)h(n)時(shí)，濾波器系數(shù)h(n)乘2次1/2。即、當(dāng)揚(yáng)聲器放大值S的變化量為正的場(chǎng)合，假定目標(biāo)的調(diào)整值α＝2J，則濾波器系數(shù)就乘J次2，當(dāng)變化量為負(fù)的場(chǎng)合，假定目標(biāo)的調(diào)整值α＝(1/2)J，則濾波器系數(shù)就乘J次1/2。
圖11是說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式5相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。在圖11中，與圖3同樣的符號(hào)，表示同樣或相當(dāng)?shù)牟糠?。下面，用圖11來(lái)說(shuō)明分段乘以調(diào)整值α的處理。
和其它實(shí)施方式一樣，在步驟1、回聲消除器15一接收揚(yáng)聲器放大值S，則在下面的步驟26、從當(dāng)前的揚(yáng)聲器放大值S、減去已存儲(chǔ)在內(nèi)存中的過(guò)去的揚(yáng)聲器放大值Sold，這樣，來(lái)求得揚(yáng)聲器放大值S的變化量Ds。
接著，在步驟27設(shè)定分割次數(shù)J。這個(gè)分割次數(shù)J，要根據(jù)回聲消除器15求得滿足下述條件式的J來(lái)設(shè)定。
α＝2J(Ds≥0的情況)α＝(1/2)J(Ds＜0的情況) (5)另外，如在實(shí)施方式4中所述，為了根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化量Ds決定對(duì)應(yīng)的調(diào)整值α，也可以將對(duì)應(yīng)這個(gè)變化量Ds的分割次數(shù)J、預(yù)先設(shè)定在內(nèi)存上。
接著，在步驟28、復(fù)位計(jì)數(shù)器j，在步驟29、判斷分割次數(shù)J是否為0。為0的場(chǎng)合，則前進(jìn)到步驟37，設(shè)置計(jì)數(shù)器k為預(yù)先規(guī)定的常數(shù)K，前進(jìn)到步驟2。
另一方面，在步驟29判斷不為0的場(chǎng)合，在步驟30、用下式進(jìn)行濾波器系數(shù)h(n)的分段調(diào)整。
h(n)＝2×h(n) (Ds＞0的情況)h(n)＝(1/2)×h(n) (Ds＜0的情況) (6)其次，在步驟31，將計(jì)數(shù)器k復(fù)位成0，進(jìn)行步驟2～9的回聲剔除。與實(shí)施方式1同樣地進(jìn)行各步驟的處理。
接著，在步驟32、33，計(jì)數(shù)器k加1，在計(jì)數(shù)器k達(dá)到常數(shù)K之前，執(zhí)行步驟2～9的回聲剔除處理?；芈曄?5，由這個(gè)處理，可以根據(jù)在步驟30進(jìn)行1階段調(diào)整的濾波器系數(shù)h(n)、執(zhí)行K次回聲剔除處理。
接著，在步驟34、35，回聲消除器15，將計(jì)數(shù)器j加1，判斷這個(gè)計(jì)數(shù)器j是否達(dá)到了分割次數(shù)J以上。未達(dá)到的場(chǎng)合，返回步驟30。此處，在步驟30為了再次調(diào)整濾波器系數(shù)，回聲消除器15，通過(guò)反復(fù)循環(huán)步驟30到步驟35的處理，可以根據(jù)在J階段調(diào)整的濾波器系數(shù)、執(zhí)行回聲剔除處理。
在步驟35，當(dāng)判斷計(jì)數(shù)器j達(dá)到了分割次數(shù)J以上的場(chǎng)合，前進(jìn)到步驟36，回聲消除器15，將當(dāng)前的揚(yáng)聲器放大值S作為Sold存儲(chǔ)。以后，從步驟1開始進(jìn)行同樣的處理。
如上述說(shuō)明的那樣，在揚(yáng)聲器放大值S的變化很大的場(chǎng)合，為了要緩慢地改變?yōu)V波器系數(shù)h(n)，將調(diào)整值α分割相乘，所以，與用一次運(yùn)算改變的場(chǎng)合相比、可以防止在生成的偽回聲SE(i)中產(chǎn)生大的不連續(xù)，即，與一次大幅改變?yōu)V波器系數(shù)的場(chǎng)合相比，生成的偽回聲變化平緩，回聲消除后的信號(hào)也變化平緩。因此，通過(guò)用這個(gè)偽回聲SE(i)剔除回聲，可以得到在信號(hào)U(i)中不產(chǎn)生異常音的效果。
而且，用濾波器系數(shù)h(n)的次數(shù)的乘法運(yùn)算如此的較少的計(jì)算量、能求得與揚(yáng)聲器放大值S變化相應(yīng)的恰當(dāng)?shù)臑V波器系數(shù)，由與該揚(yáng)聲器放大值S變化相應(yīng)的濾波器系數(shù)和接收信號(hào)、能求出接近實(shí)際回聲的偽回聲，所以，可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 于是，下面說(shuō)明的實(shí)施方式6相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置，在揚(yáng)聲器放大值S的變化量比預(yù)先規(guī)定值大的場(chǎng)合，將濾波器系數(shù)復(fù)位成0。就是說(shuō)，回聲消除器15，當(dāng)揚(yáng)聲器放大值S的變化量，例如在0.8秒內(nèi)是+24dB以上(或-24dB以下)時(shí)，如式(7)所示，將濾波器系數(shù)h(n)一度設(shè)定成0，而后，進(jìn)行由濾波器系數(shù)的逐次計(jì)算而導(dǎo)致的更新、使其緩慢地變成正確值。
h(n)＝0 (n＝0，N-1) (7)另外，在式(7)中，雖然將濾波器系數(shù)h(n)設(shè)定為0，但是，只要在偽回聲SE(i)中不產(chǎn)生大的不連續(xù)，也可以設(shè)定成接近0的值。
如上說(shuō)明的那樣，在揚(yáng)聲器放大值S的變化大的場(chǎng)合，將濾波器系數(shù)h(n)一度設(shè)定成了0或接近0的值，所以，與乘以大的(或小的)調(diào)整值來(lái)改變?yōu)V波器系數(shù)h(n)的場(chǎng)合相比，可以防止在生成的偽回聲SE(i)中產(chǎn)生大的不連續(xù)。也就是說(shuō)，與乘以定數(shù)來(lái)使濾波器系數(shù)大改變的場(chǎng)合相比，生成的偽回聲平緩變化、回聲消除后的信號(hào)也平緩變化，具有不產(chǎn)生異常音的效果。因此，通過(guò)利用這個(gè)偽回聲SE(i)剔除回聲，可以得到在信號(hào)U(i)中不產(chǎn)生異常音的效果。
通話重疊檢測(cè)裝置26，將接收輸入信號(hào)Rd(i)和信號(hào)Sd(i)、殘留信號(hào)U(i)作為輸入，求出各自的信號(hào)功率Rp、Sp、Ep。
而且，將揚(yáng)聲器放大值S作為輸入接收，求其變化量。
而后，利用下面的式(8)～式(10)，當(dāng)滿足下面所示的條件4～6之一的場(chǎng)合，通話重疊檢測(cè)裝置26判斷為通話重疊或遠(yuǎn)端呼叫者無(wú)發(fā)聲狀態(tài)。接著，將這個(gè)判斷結(jié)果作為通話重疊判定結(jié)果、輸出到自適應(yīng)濾波器16。
Rp＜P1……(8)Sp＞P2*Rp……(9)Ep＞Pv*Sp……(10)條件4式(8)成立的場(chǎng)合條件5式(8)不成立且式(9)成立的場(chǎng)合條件6式(8)、(9)不成立且式(10)成立的場(chǎng)合在式(8)～(10)中，P1、P2是固定值。而且，Pv是隨揚(yáng)聲器放大值S的變化量而變化的加權(quán)系數(shù)。揚(yáng)聲器放大值S的變化量例如在+12dB以上(或-12dB以下)時(shí)，將Pv的值設(shè)定為在預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)值(Pvb)加上一個(gè)常數(shù)的值(如，Pv＝Pvb+0.2)，使之難以判斷為通話重疊。而且，揚(yáng)聲器放大值S的變化量在+12dB以下且在-12dB以上時(shí)，設(shè)定為基準(zhǔn)值Pv＝Pvb。
自適應(yīng)濾波器16，在通話重疊判定結(jié)果表示出通話重疊的場(chǎng)合，停止濾波器系數(shù)的更新，在通話重疊判定結(jié)果不是通話重疊的場(chǎng)合，進(jìn)行濾波器系數(shù)的更新。
圖13是說(shuō)明實(shí)施方式7相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置的回聲消除器的動(dòng)作流程圖。在圖13中，與圖3或圖8同樣的符號(hào)，表示與圖3或圖8同樣或相當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 在圖13的步驟4中，當(dāng)揚(yáng)聲器放大值S在所定的閾值th(B)(24dB)以下時(shí)，前進(jìn)到步驟40。在步驟40，揚(yáng)聲器放大值S的變化量在+12dB以上(或-12dB以下)時(shí)，設(shè)定Pv＝Pvb+0.2。而且揚(yáng)聲器放大值S的變化量在+12dB以下且在-12dB以上時(shí)，設(shè)定為Pv＝Pvb。在下個(gè)步驟41中，依據(jù)式(8)～(10)和條件4～6、進(jìn)行通話重疊判定。在步驟41中、當(dāng)判斷為通話重疊的場(chǎng)合前進(jìn)到步驟42，并從內(nèi)存27讀出在判斷為通話重疊前求得的濾波器系數(shù)h(n)。這個(gè)濾波器系數(shù)h(n)在隨后的步驟39中、用于偽回聲SE(i)的計(jì)算。
另一方面，在步驟41中、當(dāng)未被判斷為通話重疊的場(chǎng)合，前進(jìn)到步驟8、更新濾波器系數(shù)h(n)，在步驟32，將在步驟8中計(jì)算出的濾波器系數(shù)h(n)存儲(chǔ)到內(nèi)存27中，前進(jìn)到步驟39。
如上所述，在通話重疊的場(chǎng)合，由于未更新濾波器系數(shù)h(n)，即使在作為回聲輸入的信號(hào)中產(chǎn)生了非線性失真、濾波器系數(shù)的推算精度下降的情況下，也能繼續(xù)剔除回聲。另外，在本實(shí)施方式中，就其在圖8所示的實(shí)施方式3的回聲消除處理中、執(zhí)行判斷為通話重疊情況下的停止濾波器系數(shù)h(n)的更新或開始的處理的例子進(jìn)行了說(shuō)明。但是，更新停止處理并不僅限于此，同樣也可以適用于其它的實(shí)施方式。
下面，就回聲抑制器18的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。
通話重疊檢測(cè)裝置26，將通話重疊判定結(jié)果輸入到回聲抑制器18?；芈曇种破?8依據(jù)通話重疊判定結(jié)果、在判斷為不是通話重疊的期間比判斷為是通話重疊的期間、設(shè)定更大的回聲抑制量，對(duì)殘留信號(hào)U(i)進(jìn)行更大的抑制。此處作為回聲抑制量的例子，例如，在判斷為是通話重疊的場(chǎng)合可設(shè)定為6dB，而判斷為不是通話重疊的場(chǎng)合則可設(shè)定為24dB。
另外，也可以有如此的結(jié)構(gòu)根據(jù)通話重疊判定結(jié)果，不單抑制殘留信號(hào)U(i)，也可以抑制接收輸入信號(hào)Rd(i)。
如上述所說(shuō)明的那樣，揚(yáng)聲器放大值S的變化量大的場(chǎng)合，在用于通話重疊判定的條件式(10)中、改變針對(duì)殘留信號(hào)功率Ep的常數(shù)、使之變得難以判斷為通話重疊，所以，即使是揚(yáng)聲器放大值S大幅變化、不能求出恰當(dāng)?shù)臑V波器系數(shù)h(n)而進(jìn)行恰當(dāng)?shù)幕芈曁蕹?、?dǎo)致殘留信號(hào)的功率Ep已經(jīng)變得很大的場(chǎng)合，也能防止將其誤判為通話重疊而停止濾波器系數(shù)的更新。因此，濾波器系數(shù)h(n)逐漸變得合適、從而能進(jìn)行恰當(dāng)?shù)鼗芈曁蕹?br> 而且，即使是在揚(yáng)聲器放大值S大幅變化的場(chǎng)合、也能防止誤判為通話重疊、對(duì)殘留信號(hào)U(i)進(jìn)行恰當(dāng)?shù)匾种?，所以，能夠抑制用回聲消除?5未除盡的回聲成分。
另外，在這種實(shí)施方式中說(shuō)明的回聲抑制器，不僅限于在這種實(shí)施方式中說(shuō)明的回聲消除器、還可以與在其它實(shí)施方式中說(shuō)明的回聲消除器或現(xiàn)有的各種類型的回聲消除器組合起來(lái)使用。
圖14是表示本發(fā)明實(shí)施方式8相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置的結(jié)構(gòu)框圖。在圖14中，19是由數(shù)字信號(hào)處理器(以下稱為DSPDigitalSignal Processor)構(gòu)成的回聲降低處理單元；20是接收信號(hào)輸入端口；21是接收信號(hào)輸出端口；22是揚(yáng)聲器放大值輸入端口；23是發(fā)送信號(hào)輸入端口；24是發(fā)送信號(hào)輸出端口；25是回聲處理處理器。在圖14中，與圖2或圖12相同的符號(hào)，表示與圖2或圖12相同或相當(dāng)部分，所以，說(shuō)明省略。
回聲處理處理器25，備置有DSP19，其進(jìn)行回聲降低處理；接收信號(hào)輸入端口20，其輸入接收輸入信號(hào)Rd(i)；接收信號(hào)輸出端口21，其輸出接收輸入信號(hào)Rd(i)；揚(yáng)聲器放大值輸入端口22，其由控制CPU9輸入揚(yáng)聲器放大值S；發(fā)送信號(hào)輸入端口23，其終端用戶發(fā)出的聲音等，通過(guò)送話器11、送話器放大器12、A/D變換器13作為信號(hào)Sd(i)被輸入；發(fā)送信號(hào)輸出端口24，其輸出實(shí)施了回聲消除處理和回聲抑制處理的發(fā)送輸出信號(hào)Td(i)。
下面就其動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。控制CPU9，通過(guò)回聲處理處理器25的揚(yáng)聲器放大值輸入端口22，將在音量調(diào)整裝置2中所調(diào)整的音量相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值S、輸出到DSP19。DSP19的內(nèi)部軟件，例如每隔一定的時(shí)間(例如，每一個(gè)語(yǔ)音采樣的采樣周期)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口22，讀取揚(yáng)聲器放大值S。接著，DSP19根據(jù)所讀取的揚(yáng)聲器放大值S、執(zhí)行回聲消除處理和回聲抑制處理?；芈曄幚砗突芈曇种铺幚?，與用圖3到圖13、在實(shí)施方式1到實(shí)施方式7中說(shuō)明的處理內(nèi)容相同，所以，說(shuō)明省略。
如上述說(shuō)明的那樣，語(yǔ)音通信裝置作為回聲處理裝置，備置有回聲處理處理器25，而該回聲處理處理器25用軟件來(lái)執(zhí)行圖1、圖2和圖12中所示的回聲消除器15和回聲抑制器18的處理，該語(yǔ)音通信裝置，利用簡(jiǎn)單的裝置結(jié)構(gòu)根據(jù)從音量調(diào)整裝置2輸入的揚(yáng)聲器放大值S來(lái)進(jìn)行回聲消除處理和回聲抑制器處理，所以，可以得到與實(shí)施方式1到實(shí)施方式7中說(shuō)明的語(yǔ)音通信裝置同樣的效果。而且，回聲降低處理單元19是DSP，所以可以根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化、靈活地切換回聲消除處理和回聲抑制處理的動(dòng)作。而且，由于用軟件實(shí)現(xiàn)了回聲消除器和回聲抑制器，所以，可以根據(jù)揚(yáng)聲器放大值S的變化、立刻切換動(dòng)作。
另外，在上述說(shuō)明的語(yǔ)音通信裝置中，DSP19內(nèi)部的軟件，每隔一定的時(shí)間從揚(yáng)聲器放大值輸入端口22讀取揚(yáng)聲器放大值S，并根據(jù)這個(gè)揚(yáng)聲器放大值S切換回聲消除處理和回聲抑制處理。但是，也可以采用如此的結(jié)構(gòu)當(dāng)由控制CPU9將揚(yáng)聲器放大值S輸出到DSP19的揚(yáng)聲器放大值輸入端口22時(shí)，使DSP19進(jìn)入中斷處理，用這個(gè)中斷處理、來(lái)切換回聲消除處理和回聲抑制處理的各自的處理。
而且，在以上說(shuō)明的語(yǔ)音通信裝置中，DSP19只是進(jìn)行回聲消除處理和回聲抑制處理，但更進(jìn)一步，也可以包含有執(zhí)行語(yǔ)音編/譯碼的功能。
另外，將以上說(shuō)明的回聲處理處理器安裝到車載電話和手機(jī)中，這樣就可以比較容易地在車載電話和手機(jī)中追加回聲處理功能。
而且，在以上的說(shuō)明中，雖然說(shuō)明了根據(jù)由控制CPU9輸出的揚(yáng)聲器放大值來(lái)進(jìn)行回聲剔除處理和回聲抑制器處理的例子，在但實(shí)施方式1～8中也可以不是由控制CPU9的輸出、而是檢測(cè)或從他處接收揚(yáng)聲器放大值來(lái)執(zhí)行回聲剔除處理和回聲抑制處理。
如上說(shuō)明的那樣，用這個(gè)發(fā)明相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置，可以根據(jù)揚(yáng)聲器放大值恰當(dāng)?shù)亟档桶诎l(fā)送信號(hào)中的回聲，這是因?yàn)樗鼈渲糜锌刂艭PU，其輸出終端用戶用音量調(diào)整裝置調(diào)整了的揚(yáng)聲器音量相對(duì)應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值；回聲處理裝置，其根據(jù)由控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值來(lái)降低回聲，這個(gè)回聲是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值、對(duì)解調(diào)、語(yǔ)音譯碼后的接收輸入信號(hào)進(jìn)行放大后從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中，混入到經(jīng)送話器輸入的發(fā)送輸入信號(hào)中的。
而且，回聲處理裝置，備置有如此的回聲消除裝置由根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量放大的接收輸入信號(hào)和由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算出的濾波器系數(shù)、求出偽回聲，利用這個(gè)偽回聲從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，所以可使輸入到由濾波器系數(shù)和放大的接收輸入信號(hào)來(lái)計(jì)算偽回聲的自適應(yīng)濾波器的信號(hào)與根據(jù)揚(yáng)聲器放大值被放大并輸出到外圍的信號(hào)的電平準(zhǔn)確吻合，即使揚(yáng)聲器放大值變化，也能求得接近實(shí)際回聲的偽回聲，因此，可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲處理裝置，備置有如此的回聲消除裝置，即根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量，改變由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算出的濾波器系數(shù)，同時(shí)由這個(gè)濾波器系數(shù)和接收輸入信號(hào)求出偽回聲，利用這個(gè)偽回聲從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，所以可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，由于是分段改變?yōu)V波器系數(shù)，所以與一次大幅改變?yōu)V波器系數(shù)的場(chǎng)合相比，所生成的偽回聲逐漸平緩變化，回聲消除后的信號(hào)也逐漸平緩變化，具有抑制異常音的效果。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，由于是將變?yōu)V波器系數(shù)設(shè)成0或接近0的值，所以生成的偽回聲逐漸平緩變化，回聲消除后的信號(hào)也逐漸平緩變化，具有抑制異常音的效果。
而且，回聲消除裝置，在所定的時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，由于使濾波器系數(shù)變化，所以當(dāng)揚(yáng)聲器放大值在時(shí)間上平緩變化、濾波器系數(shù)被恰當(dāng)更新的場(chǎng)合，不會(huì)使濾波器系數(shù)變化成錯(cuò)誤值，可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲處理裝置，備置有如此的回聲消除裝置，即由接收輸入信號(hào)和由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算出的濾波器系數(shù)求出偽回聲，根據(jù)揚(yáng)聲器放大值改變這個(gè)偽回聲，用改變過(guò)的偽回聲從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，所以能以更高的準(zhǔn)確度檢測(cè)下述場(chǎng)合，從而抑制濾波器系數(shù)的推算精度的下降和異常音的附加，該場(chǎng)合是當(dāng)作為回聲輸入到回聲消除裝置的信號(hào)中產(chǎn)生非線性失真，從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)的推算精度下降的場(chǎng)合；或當(dāng)作為回聲輸入到回聲消除裝置的信號(hào)中產(chǎn)生極大的非線性失真，從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度極度下降、附加上了成為異常音的信號(hào)的場(chǎng)合。
而且，回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，由于使偽回聲變化為0或接近0的值，因此當(dāng)作為回聲輸入到回聲消除裝置的信號(hào)中產(chǎn)生很大的非線性失真、從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度大幅下降的場(chǎng)合，可以抑制附加異常音。
而且，回聲消除裝置在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，由于僅以所定的量衰減偽回聲，因此，當(dāng)作為回聲輸入到回聲消除裝置的信號(hào)中產(chǎn)生很大的非線性失真、從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度大幅下降的場(chǎng)合，可以抑制附加異常音。
而且，回聲消除裝置在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，由于采用由揚(yáng)聲器放大值變得比所定的閾值還大之前的濾波器系數(shù)所計(jì)算出的偽回聲，因此，當(dāng)作為回聲輸入到回聲消除裝置的信號(hào)中產(chǎn)生很大的非線性失真、從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度大幅下降的場(chǎng)合，可以抑制附加異常音。
而且，回聲處理裝置備置有通話重疊檢測(cè)裝置，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量、改變通話重疊檢測(cè)的判斷基準(zhǔn)，同時(shí)依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)檢測(cè)通話重疊；回聲消除裝置，其由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算出的濾波器系數(shù)求出偽回聲，在用這個(gè)偽回聲從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除回聲的同時(shí)，根據(jù)通話重疊檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果、執(zhí)行濾波器系數(shù)更新的停止或開始，因此，即使是在作為回聲輸入到回聲消除裝置的信號(hào)中產(chǎn)生非線性失真、從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度下降的場(chǎng)合，也可以繼續(xù)剔除回聲。
而且，回聲處理裝置備置有通話重疊檢測(cè)裝置，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量、改變通話重疊檢測(cè)的判斷基準(zhǔn)，同時(shí)依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)、檢測(cè)通話重疊；回聲消除裝置，其用偽回聲減低發(fā)送輸入信號(hào)的回聲成分、生成殘留信號(hào)；回聲抑制裝置，其根據(jù)通話重疊檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果、用變化的衰減量來(lái)抑制殘留信號(hào)，因此，即使是揚(yáng)聲器放大值大幅變化，也可以抑制由于誤判為通話重疊而停止濾波器系數(shù)的更新、從而恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，通話重疊檢測(cè)裝置，根據(jù)發(fā)送輸入信號(hào)功率與殘留信號(hào)功率的比較、檢測(cè)通話重疊，同時(shí)根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量改變發(fā)送輸入信號(hào)的功率所乘的加權(quán)系數(shù)，這樣，來(lái)改變通話重疊的判斷基準(zhǔn)，因此，即使揚(yáng)聲器放大值大幅變化而殘留信號(hào)的功率變大，也能抑制由于誤判為通話重疊而停止濾波器系數(shù)的更新，可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲處理裝置由于備置有如此的回聲抑制裝置，其用與從控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值相應(yīng)的衰減量，來(lái)抑制包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)，因此，即使回聲消除裝置未能剔除盡回聲，回聲抑制裝置也能根據(jù)揚(yáng)聲器放大值、抑制在回聲消除器輸出中所包含的殘留回聲。
而且，回聲處理裝置是數(shù)字信號(hào)處理器，因此能夠恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 這個(gè)發(fā)明的回聲處理處理器備置有接收信號(hào)輸入端口，其輸入包含語(yǔ)音信息的接收輸入信號(hào)；揚(yáng)聲器放大值輸入端口，其根據(jù)用音量調(diào)整裝置調(diào)整的音量、輸入揚(yáng)聲器放大值；發(fā)送信號(hào)輸入端口，其輸入包含終端用戶所發(fā)語(yǔ)音的發(fā)送輸入信號(hào)；回聲降低處理單元，其進(jìn)行根據(jù)回聲降低處理，即經(jīng)揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值降低回聲，這個(gè)回聲是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值對(duì)接收輸入信號(hào)放大后、在由揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中、混入到發(fā)送輸入信號(hào)的，因此，可以恰當(dāng)?shù)亟档桶l(fā)送語(yǔ)音信號(hào)中所包含的回聲。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行如下處理，即放大處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值的變化量、放大從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)；濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性、求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和放大過(guò)的接收輸入信號(hào)、計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用偽回聲、從發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，因此，可以根據(jù)揚(yáng)聲器放大值、恰當(dāng)?shù)亟档徒?jīng)發(fā)送信號(hào)輸入端口輸入到回聲處理處理器的發(fā)送語(yǔ)音信號(hào)中所包含的回聲。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行如下處理，即濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性、求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值的變化量、改變計(jì)算出的濾波器系數(shù)，同時(shí)由這個(gè)濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)、計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用偽回聲、從發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，因此，可以求出與揚(yáng)聲器放大值的變化相應(yīng)的濾波器系數(shù)、從而可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲降低處理單元在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，分段改變?yōu)V波器系數(shù)來(lái)進(jìn)行偽回聲計(jì)算處理，因此，生成的偽回聲分段變化，有不易產(chǎn)生異常音的效果。
而且，回聲降低處理單元在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，使濾波器系數(shù)為0或接近0值來(lái)進(jìn)行偽回聲計(jì)算處理，因此，與對(duì)濾波器系數(shù)乘以常數(shù)使其大幅改變的場(chǎng)合相比，生成的偽回聲平緩變化，回聲消除處理后的信號(hào)也平緩變化，有不產(chǎn)生異常音的效果。
而且，回聲降低處理單元在所定時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，是改變?yōu)V波器系數(shù)來(lái)進(jìn)行偽回聲計(jì)算處理，因此，在揚(yáng)聲器放大值超過(guò)所定時(shí)間而在時(shí)間上平緩變化、并能恰當(dāng)更新濾波器系數(shù)的場(chǎng)合、可以抑制使濾波器系數(shù)改變?yōu)殄e(cuò)誤的值，從而可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲降低處理單元進(jìn)行下述處理，即濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性、求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)、計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值、改變?cè)趥位芈曈?jì)算處理中計(jì)算出的偽回聲，用改變過(guò)的偽回聲，從發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲，因此，能準(zhǔn)確地檢測(cè)下述情況，即作為回聲輸入到回聲處理處理器的信號(hào)中產(chǎn)生非線性失真，從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度下降的情況；或者作為回聲輸入到回聲處理處理器的信號(hào)中產(chǎn)生了極大的非線性失真，從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度極度下降、而附加了成為異常音的信號(hào)的情況，進(jìn)而可以防止濾波器系數(shù)的推算精度的下降和異常音的附加。
而且，回聲降低處理單元在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，由于是基于揚(yáng)聲器放大值變得比閾值還大之前的濾波器系數(shù)來(lái)進(jìn)行計(jì)算偽回聲的偽回聲計(jì)算處理，所以，即使在作為回聲輸入到回聲消除器的信號(hào)中產(chǎn)生非線性失真、從而導(dǎo)致濾波器系數(shù)推算精度下降的情況下，也能繼續(xù)進(jìn)行回聲剔除。
而且，回聲降低處理單元進(jìn)行下述處理，即通話重疊檢測(cè)處理，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量的變化量、改變通話重疊檢測(cè)的判斷基準(zhǔn)，同時(shí)依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)，檢測(cè)通話重疊；濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性、求取濾波器系數(shù)，同時(shí)根據(jù)通話重疊判定結(jié)果來(lái)執(zhí)行濾波器系數(shù)更新的停止或開始；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)來(lái)計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用這個(gè)偽回聲、從發(fā)送輸入信號(hào)中剔除回聲，因此，即使揚(yáng)聲器放大值大幅變化，也可以防止由于誤判其時(shí)為通話重疊而停止濾波器系數(shù)的更新，進(jìn)而可以恰當(dāng)?shù)靥蕹芈暋?br> 而且，回聲降低處理單元進(jìn)行通話重疊檢測(cè)處理，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量的變化量、改變通話重疊檢測(cè)的判斷基準(zhǔn)、進(jìn)行通話重疊的檢測(cè)；回聲消除裝置，其用偽回聲、降低發(fā)送輸入信號(hào)的回聲成分、生成殘留信號(hào)；回聲抑制處理，其根據(jù)通話重疊檢測(cè)處理的檢測(cè)結(jié)果、用變化的衰減量來(lái)抑制殘留信號(hào)，因此，由于可防止誤判為通話重疊、恰當(dāng)?shù)匾种茪埩粜盘?hào)，所以可以抑制在回聲消除處理中未剔除盡的回聲成分。
而且，回聲降低處理單元由于進(jìn)行回聲抑制處理，其以與揚(yáng)聲器放大值相應(yīng)的衰減量抑制包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)，因此，即使在回聲消除處理中未除盡回聲，也可以進(jìn)行回聲抑制處理、根據(jù)揚(yáng)聲器放大值抑制已施加回聲消除處理的信號(hào)所包含的殘留回聲。
如上所述，本發(fā)明相關(guān)的語(yǔ)音通信裝置以及回聲處理處理器，適用于例如車載電話、便攜式電話等的語(yǔ)音通信。
權(quán)利要求
1.一種語(yǔ)音通信裝置，其特征在于具有控制CPU，其輸出與終端用戶用音量調(diào)整裝置調(diào)整的揚(yáng)聲器音量相應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值；回聲處理裝置，其根據(jù)由上述控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值來(lái)降低回聲，這個(gè)回聲是解調(diào)、語(yǔ)音譯碼后的接收輸入信號(hào)根據(jù)揚(yáng)聲器放大值進(jìn)行放大、并從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中、混入到通過(guò)送話器輸入的發(fā)送輸入信號(hào)中的回聲。
2.權(quán)利要求1記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置具有回聲消除裝置，其用于由根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量放大的接收輸入信號(hào)和由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算的濾波器系數(shù)來(lái)求取偽回聲，并用這個(gè)偽回聲，從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除上述回聲。
3.權(quán)利要求1記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置具有回聲消除裝置，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量，改變由送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性來(lái)計(jì)算的濾波器系數(shù)，同時(shí)通過(guò)這個(gè)濾波器系數(shù)和接收輸入信號(hào)求取偽回聲，并用這個(gè)偽回聲、從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除上述回聲。
4.權(quán)利要求3記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，分段改變?yōu)V波器系數(shù)。
5.權(quán)利要求3記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，將濾波器系數(shù)變?yōu)?或近似于0的值。
6.權(quán)利要求3記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲消除裝置，在所定時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，改變?yōu)V波器系數(shù)。
7.權(quán)利要求1記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置具有回聲消除裝置，其由接收輸入信號(hào)和送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算出的濾波器系數(shù)、求取偽回聲，并根據(jù)揚(yáng)聲器放大值改變這個(gè)偽回聲，用這個(gè)改變過(guò)的偽回聲，從包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)中剔除回聲。
8.權(quán)利要求2記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，使偽回聲變?yōu)?或接近0的值。
9.權(quán)利要求2記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，只按所定量衰減偽回聲。
10.權(quán)利要求2記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲消除裝置，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，是采用由上述揚(yáng)聲器放大值變得比上述閾值還大之前的濾波器系數(shù)來(lái)計(jì)算出的偽回聲。
11.權(quán)利要求1記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置，包括通話重疊檢測(cè)裝置，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量改變檢測(cè)通話重疊的判定基準(zhǔn)，同時(shí)，依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)來(lái)檢測(cè)通話重疊；回聲消除裝置，其用從送話器與揚(yáng)聲器間的聲傳遞特性計(jì)算的濾波器系數(shù)求取偽回聲，并用這個(gè)偽回聲由包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)剔除上述回聲，同時(shí)，根據(jù)上述通話重疊檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果，執(zhí)行上述濾波器系數(shù)更新的停止或開始。
12.權(quán)利要求1記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置，包括通話重疊檢測(cè)裝置，其據(jù)根揚(yáng)聲器放大值的變化量改變檢測(cè)通話重疊的判定基準(zhǔn)，同時(shí)，依據(jù)這個(gè)判斷基準(zhǔn)檢測(cè)通話重疊；回聲消除裝置，其用偽回聲降低發(fā)送輸入信號(hào)的回聲成分，并生成殘留信號(hào)；回聲抑制裝置，其根據(jù)上述通話重疊檢測(cè)裝置的檢測(cè)結(jié)果用變化的衰減量來(lái)抑制上述殘留信號(hào)。
13.權(quán)利要求11或權(quán)利要求12記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于通話重疊檢測(cè)裝置，根據(jù)發(fā)送輸入信號(hào)的功率和殘留信號(hào)的功率的比較，檢測(cè)通話重疊，同時(shí)，根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量，通過(guò)變更上述發(fā)送輸入信號(hào)的功率要乘的加權(quán)系數(shù)，來(lái)改變通話重疊判定的基準(zhǔn)。
14.權(quán)利要求1至權(quán)利要求10之一記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置，包括回聲抑制裝置，其用與從控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值相應(yīng)的衰減量，來(lái)抑制包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)。
15.權(quán)利要求1至權(quán)利要求14之一記載的語(yǔ)音通信裝置，其特征在于回聲處理裝置是數(shù)字信號(hào)處理器。
16.一種回聲處理處理器，包括接收信號(hào)輸入端口，其輸入包含語(yǔ)音信息的接收輸入信號(hào)；揚(yáng)聲器放大值輸入端口，其根據(jù)用音量調(diào)整裝置所調(diào)整的音量，輸入揚(yáng)聲器放大值；發(fā)送信號(hào)輸入端口，其輸入包含有終端用戶發(fā)出的語(yǔ)音的發(fā)送輸入信號(hào)；回聲降低處理單元，其根據(jù)經(jīng)上述揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值，進(jìn)行旨在降低回聲的回聲降低處理，這個(gè)回聲是根據(jù)上述揚(yáng)聲器放大值放大上述接收輸入信號(hào)并從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中混入到上述發(fā)送輸入信號(hào)中的。
17.權(quán)利要求16記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元進(jìn)行放大處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值的變化量，放大從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)；濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和上述放大后的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用上述偽回聲由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
18.權(quán)利要求16記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元進(jìn)行濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值的變化量，改變計(jì)算出的濾波器系數(shù)，同時(shí)由這個(gè)濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用上述偽回聲由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
19.權(quán)利要求18記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，進(jìn)行分段改變?yōu)V波器系數(shù)的偽回聲計(jì)算處理。
20.權(quán)利要求18記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元，在揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，進(jìn)行將濾波器系數(shù)設(shè)為0或接近0的值的偽回聲計(jì)算處理。
21.權(quán)利要求18記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元，在所定時(shí)間內(nèi)的揚(yáng)聲器放大值的變化量比預(yù)先規(guī)定的變化量還大的場(chǎng)合，進(jìn)行改變?yōu)V波器系數(shù)的偽回聲計(jì)算處理。
22.權(quán)利要求16記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元進(jìn)行濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其根據(jù)從揚(yáng)聲器放大值輸入端口輸入的揚(yáng)聲器放大值，改變?cè)谏鲜鰝位芈曈?jì)算處理中計(jì)算出的偽回聲，進(jìn)而用改變了的偽回聲、由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
23.權(quán)利要求16記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元，在揚(yáng)聲器放大值比所定的閾值還大的場(chǎng)合，進(jìn)行由上述揚(yáng)聲器放大值變得比閾值還大之前的濾波器系數(shù)計(jì)算偽回聲的偽回聲計(jì)算處理。
24.權(quán)利要求16記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲處理降低單元進(jìn)行通話重疊檢測(cè)處理，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量的變化量、變更通話重疊檢測(cè)的判定基準(zhǔn)，同時(shí)依據(jù)這個(gè)判定標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)通話重疊；濾波器系數(shù)計(jì)算處理，其由揚(yáng)聲器和送話器間的聲傳遞特性求取濾波器系數(shù)，同時(shí)根據(jù)上述通話重疊判定結(jié)果，執(zhí)行上述濾波器系數(shù)更新的停止或開始；偽回聲計(jì)算處理，其由計(jì)算出的濾波器系數(shù)和從接收信號(hào)輸入端口輸入的接收輸入信號(hào)，計(jì)算偽回聲；回聲消除處理，其用這個(gè)偽回聲，由發(fā)送輸入信號(hào)剔除回聲。
25.權(quán)利要求16記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲處理降低單元進(jìn)行通話重疊檢測(cè)處理，其根據(jù)揚(yáng)聲器放大值的變化量的變化量，變更通話重疊檢測(cè)的判定基準(zhǔn)，進(jìn)行通話重疊的檢測(cè)；回聲消除裝置，其用偽回聲、降低發(fā)送輸入信號(hào)的回聲成分并生成殘留信號(hào)；回聲抑制處理，其用根據(jù)上述通話重疊處理的檢測(cè)結(jié)果而變化的衰減量，來(lái)抑制上述殘留信號(hào)。
26.權(quán)利要求16至權(quán)利要求25之一記載的回聲處理處理器，其特征在于回聲降低處理單元，進(jìn)行用與揚(yáng)聲器放大值相對(duì)應(yīng)的衰減量來(lái)抑制包含回聲的發(fā)送輸入信號(hào)的回聲抑制處理。
全文摘要
備置有控制CPU,其輸出與終端用戶用音量調(diào)整裝置調(diào)整的揚(yáng)聲器音量相應(yīng)的揚(yáng)聲器放大值;回聲處理裝置,其根據(jù)控制CPU輸出的揚(yáng)聲器放大值來(lái)降低回聲,這個(gè)回聲、是根據(jù)揚(yáng)聲器放大值放大解調(diào)、語(yǔ)音譯碼后的接收輸入信號(hào)、并從揚(yáng)聲器輸出的輸出語(yǔ)音中、混入到通過(guò)送話器輸入的發(fā)送輸入信號(hào)中的。由此,可以實(shí)現(xiàn)恰當(dāng)?shù)鼗芈曁蕹?br> 文檔編號(hào)H04M9/08GK1351782SQ00807664
公開日2002年5月29日 申請(qǐng)日期2000年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月19日
發(fā)明者高橋真哉, 梶山郁夫 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社