專利名稱：能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種能實現(xiàn)話音回波抵消的自動裝置，尤其是帶有雙端會話偵測功能并能自動測定及補償話音時延的自適應回波抵消器。
三、技術內(nèi)容1、技術問題為了克服現(xiàn)有回波抵消系統(tǒng)手動調整時延補償和容易崩潰的不足，本發(fā)明提供一種能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，該回波抵消器不僅能實現(xiàn)現(xiàn)有一般回波抵消系統(tǒng)自適應濾波的功能，并可通過延時控制功能塊自動調整延時補償，從而克服了手動調整的弊端，保證了延時補償?shù)臏蚀_性。
2、技術方案一種能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，該抵消器主要由DSP1(數(shù)字信號處理器)、讀寫存儲器2、只讀存儲器19、AD/DA模塊12、運放模塊18所組成；其中DSP1分別通過數(shù)據(jù)線3、地址線4與讀寫存儲器2相連，通過信號線20與三八譯碼芯片19相連，通過控制復位線6與看門狗電路5相連，通過地址線10、數(shù)據(jù)線11與只讀存儲器9相連，通過控制數(shù)據(jù)線13與AD/DA模塊12相連；運放模塊18通過接口信號線14與AD/DA模塊12相連，DSP1的地址線A0～A15通過地址線4與存儲器U2的地址線A0～A15相接，DSP1的數(shù)據(jù)線D0～D31通過數(shù)據(jù)線3與存儲器U2的數(shù)據(jù)線D0～D31相接，DSP1的“STRB、A23、A22、A16”端分別對應與三八譯碼器19U3的“G2A、C、B、A”端相接。
能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器DSP(1)的“A0～A15引腳”端通過地址線(10)與只讀存儲器(9)U4的“A0～A15引腳對應”相接，DSP(1)的“D0～D7引腳”端通過數(shù)據(jù)線(11)與只讀存儲器(9)U4的“DQ0～DQ7引腳對應”相接，DSP(1)的“CLKX0、CLKR0”端同時與AD/DA模塊中集成電路U6，U7的“SCLK”端相接，DSP(1)的“FSR0、FSX0”端與AD/DA模塊中集成電路U6的“FS”端相接，DSP(1)中的“DR0、DX0、XF0”端分別對應與AD/DA模塊中集成電路U6、U7的“DOUT、DIN、FC”端相接，AD/DA模塊(12)中集成電路U6、U7的“INP、INM、OUTP、OUTM”端對應與運放模塊(18)中集成電路U8、U9的“IOUT、4OUT、2IN+、2IN-”端相接。本實用新型解決其技術問題所采用的具體方案是兩片TLC320AD50C模數(shù)/數(shù)模變換芯片構成工作于主從方式(Master-Slave Mode)的AD/DA模塊(12)采用時分復用技術通過共享一條輸入信號線，共享一條輸出信號線和兩條控制信號線實現(xiàn)兩路采樣信號與DSP的通信。TMS320C31DSP1工作于Boot Loader模式，系統(tǒng)一旦上電，或者按下復位按鈕7，DSP自動從外部的型號為27C512的只讀存儲器9中把程序裝載到DSP內(nèi)部存儲器中，裝載完畢后開始運行程序。程序首先完成對DSP內(nèi)部寄存器的初始化配置并通過信號線13配置AD/DA模塊12中兩片TLC320AD50C芯片8個內(nèi)部寄存器，設定AD/DA模塊12的采樣頻率等工作模式。配置完成以后，DSP從一路輸出21向本端揚聲器發(fā)送一段偽隨機探測信號，同時從一路輸入21接收本端麥克風信號(包含探測信號的回波即揚聲器信號)，通過運算確定本端揚聲器到麥克風的時延并補償；接著程序進入如下循環(huán)(1)DSP通過一路串口的DR0引腳從兩路輸入(21)接收本端麥克風信號和遠端傳送到本端揚聲器的信號；(2)根據(jù)兩路信號的能量大小關系確定本端是否有人在講話，如果不是則采用解相關最小均方誤差算法調整濾波器的一組系數(shù)并對其進行濾波處理得到濾波殘余信號；如果本端有人講話，則為了防止濾波器發(fā)散而不調整濾波器的系數(shù)僅對其進行濾波得到濾波殘余信號。這樣處理以后濾波殘余信號中包含的揚聲器回聲信號分量已很??；(3)最后，如果殘余信號的能量大于門限值(表明本端有人講話)，則把殘余信號通過DSP(1)的DX0引腳從另一路輸出21向遠端傳送(包含本端的講話聲)，保證本端對遠端的話路暢通，反之殘余信號不向遠端傳送，抑制揚聲器信號的回傳；(4)通過DSP的XF1引腳向看門狗電路5送防復位信號，返回(1)。在DSP內(nèi)部運行的軟件通過上述程序流程實現(xiàn)了雙端會話偵測控制，自動延時測定補償和自適應濾波處理的所有功能。
3、技術效果由于采用了浮點DSP處理，又在一般現(xiàn)有的技術基礎上增加了雙端會話偵測控制，殘余信號x輸出控制和自動精確調整時延補償?shù)募夹g，本發(fā)明的有益效果是，避免了濾波器的失調或發(fā)散，使濾波器一直處于抑制回波的最優(yōu)狀態(tài)，在有效抑制回波的同時又不影響本端話音信號向遠端的傳送。
圖2是DSP1與外部存儲器2和只讀存儲器9、三八譯碼芯片19的連線圖。
圖3是DSP1與AD/DA模塊12、看門狗電路5、運放模塊18、輸入輸出接口21的接線圖。
圖4是本發(fā)明DSP1的控制流程圖。
在圖2中，用四片8位數(shù)據(jù)線寬度的RAM順序排列構成32位數(shù)據(jù)線寬度的DSP擴展RAM2(其中四片RAM的D0-D7引腳順序排列構成存儲器U2的D0-D31共32位寬度的數(shù)據(jù)線3，A0-A15對應相連構成16位寬度的地址線4)，四片RAM的寫使能信號WE引腳與DSP的R/W引腳相連，片選信號CE引腳與74F138三八譯碼芯片(19)的Y1引腳相連，OE引腳和GND引腳接數(shù)字地DGND，電源VCC引腳接VCC+5V電源線，16位寬度地址線4將DSP1的A0-A15引腳和DSP擴展RAM(U2)的16位寬度地址線A0-A15對應連接，32位寬度數(shù)據(jù)線3將DSP1的D0-D31引腳和DSP擴展RAM(U2)的32位寬度數(shù)據(jù)線D0-D31對應連接。DSP1的外圍器件等待信號RDY引腳接數(shù)字地DGND，DSP1的地址信號A16、A22、A23引腳以及選擇信號STRB引腳分別和74F138三八譯碼芯片19的A、B、C、G2A引腳相連。74F138三八譯碼芯片19的G1、VCC引腳同時接VCC+5V電源線，G2B、GND引腳同時接數(shù)字地DGND，Y2引腳接DSP外部只讀存儲器9的使能信號E引腳。DSP外部只讀存儲器9的電源VCC引腳接VCC+5V電源線，GND、G/VPP引腳接數(shù)字地DGND，A0-A15引腳順序接DSP1的A0-A15引腳構成16位寬度地址線10，DQ0-DQ7引腳順序接DSP1的D0-D7引腳構成8位寬度數(shù)據(jù)線11。
DSP(1)的FSX0，F(xiàn)SR0管腳相連，CLKX0，CLKR0管腳相連，AD/DA模塊中工作于主模式的TLC320AD50C芯片的FSD管腳與工作于主模式的TLC320AD50C芯片的FS管腳相連，兩片TLC320AD50C芯片的SCLK管腳相連，DOUT管腳相連，DIN管腳相連，F(xiàn)C管腳相連，然后DSP1的CLKX0，DX0，DR0，XF0管腳順序與AD/DA模塊的SCLK，DIN，DOUT，F(xiàn)C管腳對應相連，DSP1的FSX0管腳與工作于主模式的TLC320AD50C芯片的FS管腳相連。
AD/DA模塊12的兩個RESET管腳與DSP1的RESET管腳相連以后與型號為DS1232的看門狗電路5的RST相連，DSP1的XF1管腳與看門狗電路5的ST管腳相連，看門狗電路5的VCC，TD，TOL管腳同時接VCC+5V電源線，GND管腳接DGND數(shù)字地，PBRST管腳串聯(lián)一個1KΩ的電阻以后接VCC+5V電源線的同時再串聯(lián)一個47μF的電容接數(shù)字地DGND，然后再在此電容上用個開關并聯(lián)做個旁路形成復位按鈕7。
AD/DA模塊12中的所有AVSS，AVSS(PLL)，DVDD，ALTDATA，AUXP，AUXM管腳接模擬地，所有的FILT管腳串聯(lián)一個0.1μF電容后接模擬地，所有的AVDD，AVDD(PLL)，DVDD管腳接VCC+5V電源線以后再串聯(lián)一個0.1μF電容后接模擬地，所有的PWRDWN管腳分別串聯(lián)10KΩ的電阻以后接VCC+5V電源線，從兩片TLC320AD50C芯片中選擇一片作為主模式片(Master Chip)U6，把它的MS管腳接VCC+5V電源線(置高)，F(xiàn)SD管腳接另一片TLC320AD50C芯片U7(作為從模式片S1ave Chip)的FS管腳，把從模式片U7的MS管腳接數(shù)字地(置低)，在主模式片U6的REFM和REFP管腳之間串聯(lián)0.1uF電容，同樣在從模式片U7的REFM和REFP管腳之間也串聯(lián)0.1uF電容，把10MHZ晶振(OSC1)17的信號輸出管腳“OUT”端與AD/DA模塊(12)的兩個MCLK管腳相連。
運放模塊(18)中的兩片運放芯片的型號為LMT324D，每片LMT324D對應AD/DA模塊12中的一片TLC320AD50C，每片LMT324D芯片的1OUT管腳和1IN-管腳之間，1IN-管腳和4OUT管腳之間，4IN-管腳和4OUT管腳之間，2IN-管腳和2OUT管腳之間都串聯(lián)一個10kΩ的電阻，運放模塊18中所有的1IN+，2IN+，4IN+管腳都串聯(lián)10KΩ的電阻以后接模擬地。將工作于主模式的TLC320AD50C芯片(U6)的INP管腳接第一片LMT324D(U8)的1OUT管腳，INM管腳接第一片LMT324D(U8)的4OUT管腳，OUTP串聯(lián)10KΩ的電阻以后接第一片LMT324D(U8)的2IN+管腳，OUTM串聯(lián)10KΩ的電阻以后接第一片LMT324D(U8)的2IN-管腳，4IN-管腳串聯(lián)一個10KΩ的電阻以后作為兩路輸入兩路輸出21中的一路輸入用來接收本端揚聲器信號，2OUT管腳串聯(lián)一個10KΩ的電阻以后作為兩路輸入兩路輸出21中的一路輸出用來給本端揚聲器發(fā)送探測信號。類似于主模式TLC320AD50C芯片的電路連接，從模式TLC320AD50C芯片的INP管腳接第二片LMT324D(U9)的1OUT管腳，INM管腳接第二片LMT324D的4OUT(U9)管腳，OUTP串聯(lián)10KΩ的電阻以后接第二片LMT324D(U9)的2IN+管腳，OUTM串聯(lián)10KΩ的電阻以后接第二片LMT324D(U9)的2IN-管腳，4IN-管腳串聯(lián)一個10KΩ的電阻以后作為兩路輸入兩路輸出21中的另一路輸入用來接收本端麥克風信號，2OUT管腳串聯(lián)一個10KΩ的電阻以后作為兩路輸入兩路輸出21中的另一路輸出用來給遠端揚聲器發(fā)送經(jīng)過回波抑制后的信號。最后，兩片LMT324D芯片的VCC+管腳接VV+5V電源線，VCC-管腳接VCC-5V電源線。
DSP(1)的X2/CLKIN管腳與50MHZ晶振(OSC2)16“OUT”端相連，所有的VDD管腳和MCBL/MP接VCC+5V電源線，所有的VSS管腳接數(shù)字地DGND，INT0、INT2、INT3、SHZ、HOLD管腳分別串聯(lián)10KΩ的電阻以后接VCC+5V電源線。
權利要求
1.一種能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于該抵消器主要由DSP(1)、存儲器(2)、只讀存儲器(19)、AD/DA模塊(12)、運放模塊(18)所組成；其中DSP(1)分別通過數(shù)據(jù)線(3)、地址線(4)與存儲器(2)相連，通過信號線(20)與三八譯碼芯片(19)相連，通過控制復位線(6)與看門狗電路(5)相連，通過地址線(10)、數(shù)據(jù)線(11)與只讀存儲器(9)相連，通過控制數(shù)據(jù)線(13)與AD/DA模塊(12)相連；運放模塊(18)通過接口信號線(14)與AD/DA模塊(12)相連。
2.根據(jù)權利要求1所述的能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于DSP(1)的地址線A0～A15通過地址線(4)與存儲器U2的地址線A0～A15相接，DSP(1)的數(shù)據(jù)線D0～D31通過數(shù)據(jù)線(3)與存儲器U2的數(shù)據(jù)線D0～D31相接。
3.根據(jù)權利要求1所述的能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于DSP(1)的“STRB、A23、A22、A16”端分別對應與三八譯碼器(19)U3的“G2A、C、B、A”端相接。
4.根據(jù)權利要求1所述的能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于DSP(1)的“A0～A15引腳”端通過地址線(10)與只讀存儲器(9)U4的“A0～A15引腳對應”相接，DSP(1)的“D0～D7引腳”端通過數(shù)據(jù)線(11)與只讀存儲器(9)U4的“DQ0～DQ7引腳對應”相接。
5.根據(jù)權利要求1或2或3所述的能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于DSP(1)的“CLKX0、CLKR0”端相接，DSP(1)的“FSR0、FSX0”端與AD/DA模塊中集成電路U6的“FS”端相接，DSP(1)中的“DR0、DX0、XF0”端分別對應與AD/DA模塊中集成電路U6、U7的“DOUT、DIN、FC”端相接。
6.根據(jù)權利要求5所述的能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于AD/DA模塊(12)中集成電路U6、U7的“INP、INM、OUTP、OUTM”端對應與運放模塊(18)中集成電路U8、U9的“1OUT、4OUT、2IN+、2IN-”端相接。
7.根據(jù)權利要求6所述的能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器，其特征在于輸入輸出接口(21)分別接運放模塊(18)中集成電路U8、U9的“2OUT、4IN-、4OUT”端。
全文摘要
能自動補償延時和可雙端偵測的自適應回波抵消器涉及一種發(fā)明帶有雙端會話偵測功能并能自動測定及補償話音時延的自適應回波抵消器，其中DSP分別通過數(shù)據(jù)線、地址線與存儲器相連，通過信號線與三八譯碼芯片相連，通過控制復位線與看門狗電路相連，通過地址線、數(shù)據(jù)線與只讀存儲器相連，通過控制數(shù)據(jù)線與AD/DA模塊相連；運放模塊通過接口信號線與AD/DA模塊相連。由于采用了浮點DSP處理，又在一般現(xiàn)有的技術基礎上增加了雙端會話偵測控制，殘余信號輸出控制和自動精確調整時延補償?shù)募夹g，避免了濾波器的失調或發(fā)散，使濾波器一直處于抑制回波的最優(yōu)狀態(tài)，在有效抑制回波的同時又不影響本端話音信號向遠端的傳送。
文檔編號H04B7/015GK1412958SQ0214840
公開日2003年4月23日 申請日期2002年11月29日 優(yōu)先權日2002年11月29日
發(fā)明者胡愛群, 胡嘯, 羅強, 鐘子果 申請人:東南大學