專利名稱：回波抑制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種回波抑制裝置，降低由揚(yáng)聲器輸出的接收信號經(jīng)過回波通路輸入到話筒產(chǎn)生的聲音回波。
背景技術(shù)：
便攜電話或電視會議裝置中，為了消除通信線路中產(chǎn)生的聲音/線路回波而搭載回波抑制裝置。一般的回波抑制裝置由消除回波成分的自適應(yīng)濾波器、抑制殘留回波成分的回波抑制器和在殘留回波的抑制區(qū)間疊加偽背景噪聲的偽背景噪聲附加器構(gòu)成。
自適應(yīng)濾波器從混入了回波信號的輸入信號中消除部分回波，但用自適應(yīng)濾波器不能完全消除回波，因此回波消除后的信號中包含殘留回波成分。
回波抑制器抑制包含殘留回波成分的信號，輸出回波抑制后的信號。但是回波抑制器將回波與背景噪聲一起抑制，因此發(fā)送信號的背景噪聲被部分遮斷，從而造成不自然。
偽背景噪聲附加器對回波抑制前的信號的背景噪聲進(jìn)行分析并生成偽背景噪聲，并對回波抑制器輸出的信號加上偽背景噪聲。從而，回波小且自然的聲音發(fā)送到遠(yuǎn)端。
作為實現(xiàn)上述那樣的回波抑制器的技術(shù)，公知NLP(非線性處理器)，例如，NLP的一個例子即中心消波器具有將預(yù)定的閾值以下的信號電平的聲音遮斷的效果。
自適應(yīng)濾波器的回波消除后的殘留回波可具有較小的信號電平，用中心消波器可抑制殘留回波的大部分(以下，參照日本專利文獻(xiàn)特開平9-275367號公報和特開2000-138619號公報)。
但是，具有固定的輸入輸出特性的中心消波器，即使確實可以預(yù)測受話側(cè)的單向通話(single-talk)時等發(fā)送信號中不存在回波的情況下，如果發(fā)送信號的電平在預(yù)定的閾值以下也進(jìn)行抑制，因此對回波以外的成分的抑制的影響大。
傳統(tǒng)的回波抑制裝置如上述構(gòu)成，因此能夠消除因發(fā)送信號的背景噪聲部分被遮斷而造成的不自然，但不能正確判定用戶聲音的有音區(qū)間的邊界，且由于NLP的回波抑制處理而聲音成分的一部分被損壞，因此存在因用戶聲音的詞頭或詞尾的間斷感而導(dǎo)致通話質(zhì)量惡化等的課題。
本發(fā)明為解決上述課題構(gòu)思而成，目的在于獲得能夠不造成通話質(zhì)量的惡化且抑制殘留回波的回波抑制裝置。
發(fā)明的公開本發(fā)明的回波抑制裝置，設(shè)有比例推定部件，由該比例推定部件推定的回波成分之比例算出各頻帶的回波抑制量，并從各頻帶的信號成分中減去該回波抑制量，所述比例推定部件將回波抵消器的減法處理后的發(fā)送信號頻帶分割，并推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例。
由此，具有能夠不造成通話質(zhì)量的惡化且抑制殘留回波的效果。
附圖的簡單說明

圖1是表示本發(fā)明實施例1的回波抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是表示抑制頻帶確定部的處理內(nèi)容的流程圖。
圖3是表示判定閾值的設(shè)定例的曲線圖。
圖4是表示回波抑制量的算出方法的說明圖。
圖5是表示回波的抑制結(jié)果的說明圖。
圖6是表示本發(fā)明實施例2的回波抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
圖7是表示回波通路的耦合量推定方法的流程圖。
圖8是表示本發(fā)明實施例5的回波抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖。
本發(fā)明的最佳實施方式以下，為了更詳細(xì)說明本發(fā)明，根據(jù)添加的附圖，就實施本發(fā)明的最佳方式進(jìn)行說明。
實施例1圖1是表示本發(fā)明實施例1的回波抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，回波抑制裝置由回波抵消器1和回波抑制部2構(gòu)成。
回波抵消器1的自適應(yīng)濾波器11由接收信號r(t)生成偽回波信號d(t)，回波抵消器1的減法器12從發(fā)送信號s(t)減去偽回波信號d(t)后進(jìn)行回波消除，輸出回波消除后的發(fā)送信號u(t)。
回波抑制部2的FFT處理部21對回波消除后的發(fā)送信號u(t)進(jìn)行FFT(高速傅里葉變換)處理，輸出傅里葉頻譜U(j)。FFT處理部22對回波消除前的發(fā)送信號s(t)進(jìn)行FFT處理，輸出傅里葉頻譜S(j)。
信號對回波比推定部23推斷傅里葉頻譜U(j)、S(j)中回波消除前的發(fā)送信號s(t)的全部信號成分中回波成分之比例，次頻段信號回波比推定部24推斷傅里葉頻譜U(j)、S(j)中各次頻段(頻帶)的信號成分中回波成分之比例。另外，由FFT處理部21、22、信號對回波比推定部23及次頻段信號對回波比推定部24構(gòu)成比例推定部件。
抑制頻帶確定部25參考信號對回波比推定部23和次頻段信號對回波比推定部24的推定結(jié)果，確定抑制對象的次頻段。噪聲頻譜推定部26從FFT處理部21輸出的傅里葉頻譜U(j)中推斷背景噪聲頻譜Nf(j)，并從該背景噪聲頻譜Nf(j)計算背景噪聲電平Ns(n)。次頻段功率算出部27從FFT處理部21輸出的傅里葉頻譜U(j)計算各次頻段的發(fā)送信號功率Us(n)?；夭ㄒ种屏克愠霾?8由背景噪聲電平Ns(n)和發(fā)送信號功率Us(n)算出抑制頻帶確定部25確定的次頻段的回波抑制量eg(n)?；夭ㄒ种铺幚聿?9進(jìn)行從FFT處理部21輸出的傅里葉頻譜U(j)減去回波抑制量算出部28算出的回波抑制量eg(n)的回波抑制處理。還有，由抑制頻帶確定部25、噪聲頻譜推定部26、次頻段功率算出部27、回波抑制量算出部28和回波抑制處理部29構(gòu)成回波抑制部件。
IFFT處理部30對回波抑制處理部29抑制處理后的發(fā)送信號頻譜O(j)進(jìn)行IFFT(高速傅里葉逆變換)處理，構(gòu)成輸出時序信號即發(fā)送信號O(t)的頻帶合成部件。
以下就其動作進(jìn)行說明。
回波抵消器1的自適應(yīng)濾波器11在由Rin端子輸入接收信號r(t)時，由該接收信號r(t)生成偽回波信號d(t)。
回波抵消器1的減法器12若從自適應(yīng)濾波器11接收偽回波信號d(t)，則從包含背景噪聲的用戶聲音上疊加回波的發(fā)送信號s(t)減去偽回波信號d(t)后進(jìn)行回波消除，并將回波消除后的發(fā)送信號u(t)輸出到回波抑制部2。
回波抑制部2的FFT處理部21若從回波抵消器1接收回波消除后的發(fā)送信號u(t)，則通過對回波消除后的發(fā)送信號u(t)進(jìn)行FFT處理來對回波消除后的發(fā)送信號u(t)進(jìn)行頻帶分割并輸出傅里葉頻譜U(j)。這里，j是表示頻率的指數(shù)(index)。
并且，回波抑制部2的FFT處理部22通過對回波消除前的發(fā)送信號s(t)進(jìn)行FFT處理來對回波消除前的發(fā)送信號s(t)進(jìn)行頻帶分割，輸出傅里葉頻譜S(j)。
信號對回波比推定部23若從FFT處理部21接收傅里葉頻譜U(j)，并從FFT處理部22接收傅里葉頻譜S(j)，則從傅里葉頻譜U(j)、S(j)推斷回波消除前的發(fā)送信號s(t)的全部信號成分中回波成分之比例。即，由下式推斷回波消除前的發(fā)送信號s(t)與該發(fā)送信號s(t)中包含的回波成分之比SERtotal。
SERtotal=10log10(Σj=0N-1|S(j)|2/(Σj=0N-1|S(j)|2-Σj=0N-1|U(j)|2))---(1)]]>其中，N是FFT點數(shù)。
另外，次頻段信號對回波比推定部24若從FFT處理部21接收傅里葉頻譜U(j)，并從FFT處理部22接收傅里葉頻譜S(j)，則推斷傅里葉頻譜U(j)、S(j)中各次頻段的信號成分中回波成分之比例。即，由下式推斷回波消除前的發(fā)送信號s(t)中的各次頻段的信號成分與各次頻段的回波成分之比SER(n)。
SER(n)=10log10(Σj=l1[n]l2[n]|S(j)|2/(Σj=l1[n]l2[n]|S(j)|2-Σj=l1[n]l2[n]|U(j)|2)),(n=1,2,...,M)---(2)]]>其中，n是表示次頻段的序號的指數(shù)，l1(n)表示第n個次頻段的頻率軸j上的起始點，l2(n)表示終點。另外，M是次頻段的數(shù)量。
假設(shè)M＝N，則l1(n)＝l2(n)、(n＝1、2、...、M)，式(2)可簡化成如下。
SER(j)＝10log10(|S(j)|2/(|S(j)|2-|U(j)|2)) (3)式(3)是以功率譜(power spectrum)之比作為回波成分之比例求出的公式。
還有，回波成分之比例，可通過比較自適應(yīng)濾波器11生成的偽回波信號d(t)和回波消除后的發(fā)送信號u(t)來推斷。這時，輸入到FFT處理部22的信號不是回波消除前的發(fā)送信號s(t)，而是自適應(yīng)濾波器11生成的偽回波信號d(t)，F(xiàn)FT處理部22輸出的信號成為偽回波信號d(t)的傅里葉頻譜D(j)。
這時的發(fā)送信號s(t)中包含的回波成分之比例的推斷由下式(4)進(jìn)行。
SERtotal=10log10((Σj=0N-1|U(j)|2+Σj=0N-1|D(j)|2)/Σj=0N-1|D(j)|2)---(4)]]>并且，各次頻段的回波比例的推斷由下式(5)進(jìn)行。
SER(n)=10log10((Σj=l1[n]l2[n]|U(j)|2+Σj=l1[n]l2[n]|D(j)|2/Σj=l1[n]l2[n]|D(j)|2)---(5)]]>抑制頻帶確定部25若上述那樣信號對回波比推定部23推斷比SERtotal，且次頻段信號對回波比推定部24推斷比SER(n)，則參考比SERtotal和比SER(n)，確定抑制對象的次頻段。具體如下確定抑制對象的次頻段。圖2是表示抑制頻帶確定部的處理內(nèi)容的流程圖。
首先，抑制頻帶確定部25將信號對回波比推定部23推斷的比SERtotal和第1級的抑制模式判定閾值THE_SER1total比較，判定以下的式(6)是否成立(步驟ST1)。
SERtotal≤THE_SER1total(6)抑制頻帶確定部25在式(6)成立時，整個發(fā)送信號中包含的回波成分之比例高，且殘留回波的影響大，因此將全部次頻段確定為抑制對象的、所有的抑制判定標(biāo)志sf(n)設(shè)為“1”(步驟ST2)。即，設(shè)定為sf(n)＝1(n＝1、2、...、M)。
另一方面，式(6)不成立時，將由信號對回波比推定部23推斷的比SERtotal和第2級的抑制模式判定閾值THE_SER2total比較，判定以下的式(7)是否成立(步驟ST3)。
SERtotal≤THE_SER2total(7)抑制頻帶確定部25在式(7)成立時，在整個發(fā)送信號中包含的回波成分之比例低，且殘留回波的影響小，因此將全部次頻段確定為非抑制對象的、所有的抑制判定標(biāo)志sf(n)設(shè)定為“0”(步驟ST11)。即，設(shè)定為sf(n)＝0(n＝1、2、...、M)。
抑制頻帶確定部25在式(7)成立時，有可能一部分的次頻段中包含的回波成分之比例高，因此將表示次頻段的變數(shù)n初始設(shè)定為“0”后(步驟ST4)，將由次頻段信號對回波比推定部24推斷的比SER(n)和次頻段抑制判定閾值THR_SER(n)比較，判定以下的式(8)是否成立(步驟ST6)。
SER(n)≤THR_SER(n) (8)抑制頻帶確定部25在式(8)成立時，次頻段n中包含的回波成分之比例高，因此將確定該次頻段n為抑制對象的、抑制判定標(biāo)志sf(n)設(shè)定為“1”(步驟ST7)。
式(8)不成立時，由于次頻段n中包含的回波成分之比例低，將確定該次頻段n為非抑制對象的、抑制判定標(biāo)志sf(n)設(shè)定為“0”(步驟ST8)。
抑制頻帶確定部25將變數(shù)n僅加“1”(步驟ST9)，重復(fù)進(jìn)行步驟ST5～ST10的處理，直到n≥M成立為止。
還有，步驟ST6中使用的次頻段抑制判定閾值THR_SER(n)可對全部的n設(shè)定單一值，但可根據(jù)回波抵消器1的回波消除能力，對各n設(shè)定個別的值。
將一般用LMS算法(LMS algorithm)實現(xiàn)的自適應(yīng)濾波器11，用于以聲音信號為主的信號對應(yīng)的回波抵消時，知道殘留回波容易滯留在高頻帶。這是由于聲音信號的頻譜不平坦，且高頻帶的信號功率小于低頻帶，因而在高頻帶側(cè)的回波通過(echo pass)的推定精度比低頻帶側(cè)差，或在高頻帶側(cè)非線性回波成分集中。這時，特別是通過在高頻帶側(cè)將閾值設(shè)定得高，能夠提高回波抑制效果。圖3的曲線圖表示一例這種次頻段抑制判定閾值THR_SER(n)的設(shè)定。
接著，噪聲頻譜推定部26若從FFT處理部21接收傅里葉頻譜U(j)，則由該傅里葉頻譜U(j)推斷背景噪聲頻譜Nf(j)，并從該背景噪聲頻譜Nf(j)計算背景噪聲電平Ns(n)。
作為背景噪聲頻譜Nf(j)的推定方法，例如有特開2000-347688號公報所記載的平均噪聲頻譜的算出方法。由下式(9)從背景噪聲頻譜Nf(j)計算推定背景噪聲電平Ns(n)。
Ns(n)=10log10(Σj=l1(n)l2(n)|Nf(j)|2)[dB]---(9)]]>次頻段功率算出部27若從FFT處理部21接收傅里葉頻譜U(j)，則將傅里葉頻譜U(j)代入到下式(10)，計算各次頻段的發(fā)送信號功率Us(n)。
Us(n)=10log10(Σj=l1(n)l2(n)|U(j)|2)[dB]---(10)]]>回波抑制量算出部28在噪聲頻譜推定部26計算背景噪聲電平Ns(n)，且次頻段功率算出部27計算各次頻段的發(fā)送信號功率Us(n)時，將背景噪聲電平Ns(n)和各次頻段的發(fā)送信號功率Us(n)代入到下式(11)，算出由抑制頻帶確定部25確定的抑制對象的次頻段的回波抑制量eg(n)。
eg(n)＝sf(n)·max(Ns(n)-Us(n)，0) (11)回波抑制量算出部28算出的抑制量如圖4所示，將抑制對象的頻帶的發(fā)送信號抑制到由噪聲頻譜推定部26推斷的背景噪聲電平Ns(n)進(jìn)行計算。
回波抑制處理部29在回波抑制量算出部28算出抑制對象的次頻段的回波抑制量eg(n)時，將該回波抑制量eg(n)代入到下式(12)進(jìn)行回波抑制處理，輸出回波抑制后的發(fā)送信號頻譜O(j)。
O(j)＝10eg(f(j))/20U(j) (12)其中，f(j)是輸出頻率j所屬的次頻段的指數(shù)n的函數(shù)。
結(jié)果，回波成分之比例高的頻帶的信號成分如圖5所示，抑制到背景噪聲電平。另外，整個頻帶成為抑制對象時，抑制處理后的發(fā)送信號頻譜O(j)大致成為接近背景噪聲頻譜的形狀。
IFFT處理部30在回波抑制處理部29進(jìn)行回波的抑制處理時，對抑制處理后的發(fā)送信號頻譜O(j)進(jìn)行IFFT處理，輸出時序信號即發(fā)送信號O(t)。
以上可知，依據(jù)本實施例1，設(shè)有將回波抵消器1的回波消除后的發(fā)送信號u(t)頻帶分割，并推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例的比例推定部件，由該比例推定部件推斷的回波成分之比例算出各頻帶的回波抑制量eg(n)，并從各頻帶的信號成分中減去該回波抑制量eg(n)，因此具有能夠不造成通話質(zhì)量之惡化且抑制殘留回波的效果。
即，只選擇回波成分之比例高的頻帶進(jìn)行抑制處理，因此具有能夠不損壞發(fā)送信號中包含的用戶聲音成分，尤其是詞頭或詞尾部分，保持聲音質(zhì)量的同時抑制殘留回波的效果。
另外，依據(jù)本實施例1，檢查整個發(fā)送信號中包含的回波成分之比例，在回波成分的比例特別高的時間區(qū)間，由于將整個頻帶確定為抑制對象進(jìn)行抑制處理，因而在受話側(cè)的單向通話時得到高抑制效果。
另外，依據(jù)本實施例1，由于將各次頻段的信號成分抑制到背景噪聲電平，且不進(jìn)行超過該背景噪聲電平的抑制，具有能夠不造成背景噪聲的斷續(xù)感且抑制殘留回波的效果。并且，不需要在回波抑制裝置的后級另外設(shè)置附加偽背景噪聲的裝置，因此具有能夠簡化運(yùn)算規(guī)模的效果。
還有，依據(jù)本實施例1，在推斷回波成分之比例時，參考回波抵消器1的回波消除后的發(fā)送信號u(t)，因此具有能以較小的運(yùn)算規(guī)模實現(xiàn)高的推定精度。
另外，依據(jù)本實施例1，由于按每個次頻段設(shè)定用于判斷抑制的頻帶的閾值，具有可對殘留回波成分容易發(fā)生的頻帶抑制效果高地進(jìn)行調(diào)整的效果。
實施例2
圖6是表示本發(fā)明實施例2的回波抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，與圖1相同的符號表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠?，因此省略說明。
FFT處理部31對接收信號r(t)進(jìn)行FFT處理后輸出傅里葉頻譜R(j)，F(xiàn)FT處理部32對發(fā)送信號s(t)進(jìn)行FFT處理后輸出傅里葉頻譜S(j)?；夭詈狭客贫ú?3由傅里葉頻譜R(j)、S(j)推斷出總的回波耦合量Ltotal和各次頻段的回波耦合量L(n)。信號對回波比推定部34由回波耦合量推定部33推斷的總的回波耦合量Ltotal推斷發(fā)送信號s(t)的全部信號成分中回波成分之比例，次頻段信號對回波比推定部35由回波耦合量推定部33推斷的各次頻段的回波耦合量L(n)推斷各次頻段的信號成分中回波成分之比例。還有，由FFT處理部31、32、回波耦合量推定部33、信號對回波比推定部34及次頻段信號對回波比推定部35構(gòu)成比例推定部件。
以下就其動作進(jìn)行說明。
上述實施例1中，對回波抵消器1的回波消除前的發(fā)送信號s(t)和回波消除后的發(fā)送信號u(t)進(jìn)行比較，或者，對自適應(yīng)濾波器11生成的偽回波信號d(t)和回波消除后的發(fā)送信號u(t)進(jìn)行比較，然后推斷發(fā)送信號s(t)中包含的回波成分之比例，但可以通過比較接收信號r(t)和發(fā)送信號s(t)來推斷回波通路的回波耦合量，并由該回波耦合量推斷發(fā)送信號s(t)中包含的回波成分之比例。
具體如下。
首先，F(xiàn)FT處理部31若從Rin端子輸入接收信號r(t)，則對該接收信號r(t)進(jìn)行FFT處理，然后輸出傅里葉頻譜R(j)。
并且，F(xiàn)FT處理部32若從Sin端子輸入發(fā)送信號s(t)，則對該發(fā)送信號s(t)進(jìn)行FFT處理，然后輸出傅里葉頻譜S(j)。
回波耦合量推定部33在從FFT處理部31接收傅里葉頻譜R(j)，并從FFT處理部32接收傅里葉頻譜S(j)時，由傅里葉頻譜R(j)、S(j)推斷總的回波耦合量Ltotal和各次頻段的回波耦合量L(n)。
即，回波耦合量推定部33由于將發(fā)送信號s(t)與整個接收信號r(t)的信號功率進(jìn)行比較，由下式(13)判定其差值是否在預(yù)定的閾值THR_RST以上(圖7的步驟ST21)10log10(Σj=0N-1|S(j)|2/Σj=0N-1|R(j)|2)<THR_RST---(13)]]>這里，THR_RST是用以判定當(dāng)前的通話狀態(tài)是否為接收側(cè)的單向通話的閾值?；夭詈狭客贫ú?3在式(13)成立時，如下更新總的回波耦合量Ltotal(步驟ST22)。
Ltotal=α·Ltotal′+(1-α)·10log10(Σj=0N-1|S(j)|2/Σj=0N-1|R(j)|2)[dB]---(14)]]>這里，α是確定更新速度的系數(shù)，是滿足0＜α＜1的常數(shù)。另外，L′total是更新前的總的回波耦合量，回波耦合量Ltotal的初始值設(shè)定成充分小于回波抑制裝置的適應(yīng)對象中的實際回波耦合量。
接著，回波耦合量推定部33如下更新各次頻段的回波耦合量L(n)(步驟ST23)。
L(n)=α·L′(n)+(1-α)·10log10(Σj=l1(n)l2(n)|S(j)|2/Σj=l1(n)l2(n)|R(j)|2)[dB]---(15)]]>回波耦合量L(n)的初始值也設(shè)定成充分小于回波抑制裝置的適應(yīng)對象中的實際回波耦合量。
回波耦合量推定部33在式(13)不成立時，不進(jìn)行回波耦合量的更新。
信號對回波比推定部34在回波耦合量推定部33推斷總的回波耦合量Ltotal時，將總的回波耦合量Ltotal代入到下式(16)，推斷SERtotal作為發(fā)送信號s(t)的全部信號成分中回波成分之比例。
SERtotal=10log10(Σj=0N-1|S(j)|2)-(10log10(Σj=0N-1|R(j)|2)+Ltotal)[dB]---(16)]]>
次頻段信號對回波比推定部35在回波耦合量推定部33推斷各次頻段的回波耦合量L(n)時，將各次頻段的回波耦合量L(n)代入到下式(17)，推斷SER(n)作為各次頻段的信號成分中回波成分之比例。
SER(n)=10log10(Σj=l1[n]l2[n]|S(j)|2)-(10log10(Σj=l1[n]l2[n]|R(j)|2)+L(n))[dB]---(17)]]>其中，n＝1、2、...、M由抑制頻帶確定部25到IFFT處理部30的處理內(nèi)容與上述實施例1相同，因此省略說明。
以上可知，依據(jù)本實施例2，在回波抑制裝置的前級不存在自適應(yīng)濾波器11的回波抵消器1時，或與回波抵消器1單純地串聯(lián)連接時，均與上述實施例1同樣，具有能夠不造成通話質(zhì)量的惡化而抑制殘留回波的效果。
即，由接收信號r(t)和發(fā)送信號s(t)推斷回波通路的耦合量，對該耦合量與接收信號的頻帶分割信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，比較相乘后的頻帶分割信號與發(fā)送信號的頻帶分割信號，推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例，因此在回波抑制裝置的前級不存在自適應(yīng)濾波器11的回波抵消器1時，或與回波抵消器1單純地串聯(lián)連接時，均有可推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例的效果。
并且，依據(jù)本實施例2，由于從送話/受話間的功率頻譜算出回波通路的耦合量，耦合量的推斷不易受輸入聲音在頻譜上的功率的偏差之影響，具有即使信號電平較小的高頻帶側(cè)也可實現(xiàn)高的推定精度的效果。
實施例3上述實施例1中，算出的各次頻段的回波抑制量eg(n)相當(dāng)于從當(dāng)前的發(fā)送信號的電平抑制到背景噪聲電平的抑制量的值，可以按照各頻帶的信號成分中回波成分之比例的大小算出各次頻段的回波抑制量eg(n)。
從而，上述實施例1中，當(dāng)表示各次頻段的回波成分之比例的SER(n)超過預(yù)定的閾值THR_SER(n)時，會進(jìn)行回波的抑制處理，但本實施例3中，表示各次頻段的回波成分之比例的SER(n)不超過預(yù)定的閾值THR_SER(n)時，也可進(jìn)行與表示回波成分之比例的SER(n)對應(yīng)的抑制處理。
具體如下。
本實施例3中，回波抑制量算出部28采用下式(18)計算回波抑制量eg(n)，而不采用式(11)。
eg(n)=sf(n)·max(SER(n)-THR_SER(n)+Ns(n)-Us(n),0)SER(n)≥THR_SER(n)sf(n)·max(Ns(n)-Us(n),0)SER(n)<THR_SER(n)---(18)]]>式(18)中，SER(n)在閾值THR_SER(n)以下時，會算出與用式(11)計算的抑制量相同值的抑制量，但SER(n)在閾值THR_SER(n)以上時，會算出僅減少超過閾值THR_SER(n)的量的抑制量eg(n)。
以上可知，依據(jù)本實施例3，在回波成分之比例較小的條件下，也對應(yīng)于該比例調(diào)整抑制量后進(jìn)行回波抑制，因此可在上述實施例1中不能抑制的條件下進(jìn)行抑制，具有可提高回波的抑制效果的效果。
并且，依據(jù)本實施例3，通過將按照回波成分之比例的大小確定的抑制量的上限值抑制到背景噪聲電平相當(dāng)?shù)闹?，具有不造成背景噪聲的斷續(xù)感而可進(jìn)行抑制處理的效果。而且，無需在回波抑制裝置的后級附加偽背景噪聲，具有可降低運(yùn)算規(guī)模的效果。
實施例4上述實施例1中，使作為抑制對象的次頻段的平均信號電平與背景噪聲電平相當(dāng)?shù)卮_定抑制量eg(n)，然后進(jìn)行回波成分的抑制處理，但可使作為抑制對象的次頻段的振幅頻譜在次頻段內(nèi)平坦地實施抑制處理。
即，本實施例4中，不按各次頻段算出回波抑制量，而按傅里葉頻譜上的各取樣算出回波抑制量。
例如，使各取樣的絕對值與一定值一致地確定抑制量eg(j)，使得作為抑制對象的次頻段的功率與相同次頻段上的背景噪聲的平均功率相等。
eg(j)=10log10(1|U(j)|2(10Ns(f(j))/10/ls(f(j))))[dB]---(19)]]>這里，ls(n)表示次頻段n的傅里葉頻譜的取樣數(shù)。
依據(jù)本實施例4，由于使作為抑制對象的次頻段的頻譜平坦，在與給予一樣的增益的場合相比，具有可更加減少聽覺上的殘留回波感的效果。
實施例5圖8是表示本發(fā)明實施例5的回波抑制裝置的結(jié)構(gòu)圖，圖中，與圖1相同的符號表示相同或相當(dāng)?shù)牟糠?，因此省略說明。
含混通話檢出部41進(jìn)行含混通話(double-talk)的檢出處理，回波抑制量算出部42與圖1的回波抑制量算出部28同樣算出回波抑制量，而且在含混通話檢出部41檢出含混通話時，該含混通話的檢出區(qū)間中比非檢出區(qū)間更抑制回波抑制量。還有，由含混通話檢出部41和回波抑制量算出部42構(gòu)成回波抑制部件。
以下就其動作進(jìn)行說明。
本實施例5與上述實施例1的不同點在于設(shè)有進(jìn)行含混通話的檢出處理的含混通話檢出部41，回波抑制量算出部42在含混通話的檢出區(qū)間比非檢出區(qū)間更加抑制回波抑制量。
即，含混通話檢出部41計算回波抵消器1的減法器12輸出的回波消除后的發(fā)送信號u(t)和接收信號r(t)的功率差，并由以下式(20)判定該功率差是否超過預(yù)定的閾值THR_DT。
10log10(Σj=0N-1|s(t)|2/Σj=0N-1|r(t)|2)>THR_DT---(20)]]>其中，THR_DT是用以檢出含混通話的閾值。
含混通話檢出部41在式(20)成立時，判定當(dāng)前的通話狀態(tài)為含混通話，輸出含混通話標(biāo)志df＝1。
另一方面，在式(20)不成立時輸出含混通話檢出標(biāo)志df＝0。
回波抑制量算出部42在含混通話檢出部41未檢出含混通話的非檢出區(qū)間，與圖1的回波抑制量算出部28同樣的方式算出回波抑制量eg(n)，但含混通話檢出部41檢出含混通話時，該含混通話的檢出區(qū)間比非檢出區(qū)間更抑制回波抑制量eg(n)。
即，回波抑制量算出部42將含混通話檢出標(biāo)志df代入到下式(21)，算出回波抑制量eg(n)。
eg(n)＝(1-df)·sf(n)·max(Ns(n)-Us(n)，0) (21)式(21)的場合，含混通話的檢出區(qū)間的回波抑制量eg(n)成為零，可設(shè)定0＜df＜1，使回波抑制量eg(n)小于非檢出區(qū)間。
以上可知，依據(jù)本實施例5，由于含混通話的檢出區(qū)間比非檢出區(qū)間更抑制回波抑制量eg(n)，具有可抑制含混通話區(qū)間的送話質(zhì)量的惡化的效果。
還有，本實施例5中，含混通話檢出部41基于回波消除后的發(fā)送信號u(t)和接收信號r(t)的功率差進(jìn)行含混通話的檢測，但該檢測方法或用于檢測的參數(shù)并不限于此。
工業(yè)上的利用可能性如上所述，本發(fā)明的回波抑制裝置，降低由揚(yáng)聲器輸出的接收信號經(jīng)過回波通路輸入到話筒而產(chǎn)生的聲音回波，從而，適合用于需要提高通話質(zhì)量的車載電話或便攜電話等的聲音通信。
權(quán)利要求
1.一種回波抑制裝置，其中設(shè)有由接收信號生成偽回波信號，并從發(fā)送信號減去該偽回波信號的回波抵消器；將上述回波抵消器的減法處理后的發(fā)送信號頻帶分割，推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例的比例推定部件；從上述比例推定部件推斷的回波成分之比例算出各頻帶的回波抑制量，并從各頻帶的信號成分中減去該回波抑制量的回波抑制部件；以及使上述回波抑制部件的減法處理后的各頻帶的信號成分返回到時序信號，輸出該時序信號作為發(fā)送信號的頻帶合成部件。
2.如權(quán)利要求1所述的回波抑制裝置，其特征在于上述比例推定部件將發(fā)送信號或偽回波信號頻帶分割，利用該頻帶分割信號推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例。
3.如權(quán)利要求1所述的回波抑制裝置，其特征在于上述回波抑制部件在整個頻帶的信號成分中回波成分之比例大于第一基準(zhǔn)值時，算出所有頻帶的回波抑制量，當(dāng)整個頻帶的信號成分中回波成分之比例小于第一基準(zhǔn)值時，只算出各頻帶的回波成分之比例大于第二基準(zhǔn)值的頻帶的回波抑制量。
4.如權(quán)利要求3所述的回波抑制裝置，其特征在于上述回波抑制部件在比較回波成分之比例與第二基準(zhǔn)值時，使用按各頻帶準(zhǔn)備的第二基準(zhǔn)值。
5.一種回波抑制裝置，其中設(shè)有將發(fā)送信號頻帶分割，并推斷各頻帶的信號成分中各頻帶的背景噪聲電平的背景噪聲電平推定部件；由上述背景噪聲電平推定部件推斷的各頻帶的背景噪聲電平算出各頻帶的回波抑制量，并從各頻帶的信號成分中減去該回波抑制量的回波抑制部件；以及使上述回波抑制部件的減法處理后的各頻帶的信號成分返回到時序信號，輸出該時序信號作為發(fā)送信號的頻帶合成部件。
6.如權(quán)利要求5所述的回波抑制裝置，其特征在于上述回波抑制部件算出使減法運(yùn)算后的各頻帶的信號成分與各頻帶的背景噪聲電平一致的回波抑制量。
7.一種回波抑制裝置，其中設(shè)有將發(fā)送信號頻帶分割，并推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例的比例推定部件；由上述比例推定部件推斷的回波成分之比例算出各頻帶的回波抑制量，并從各頻帶的信號成分中減去該回波抑制量的回波抑制部件；以及使上述回波抑制部件的減法處理后的各頻帶的信號成分返回到時序信號，輸出該時序信號作為發(fā)送信號的頻帶合成部件。
8.如權(quán)利要求7所述的回波抑制裝置，其特征在于上述比例推定部件將接收信號頻帶分割，利用該頻帶分割信號推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例。
9.如權(quán)利要求8所述的回波抑制裝置，其特征在于上述比例推定部件由接收信號和發(fā)送信號推斷回波通路的耦合量，對該耦合量與接收信號的頻帶分割信號進(jìn)行乘法運(yùn)算，比較相乘后的頻帶分割信號與發(fā)送信號的頻帶分割信號，推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例。
10.如權(quán)利要求9所述的回波抑制裝置，其特征在于上述比例推定部件由接收信號檢出接收側(cè)的單向通話時，推斷回波通路的耦合量。
11.如權(quán)利要求1所述的回波抑制裝置，其特征在于上述回波抑制部件按照各頻帶的信號成分中回波成分之比例的大小算出各頻帶的回波抑制量。
12.如權(quán)利要求1所述的回波抑制裝置，其特征在于上述回波抑制部件在某一頻帶的信號成分中回波成分之比例在預(yù)定的閾值以上時，將該頻帶的信號成分的頻譜平坦化。
13.如權(quán)利要求1所述的回波抑制裝置，其特征在于上述回波抑制部件具有含混通話的檢測功能，該含混通話的檢測區(qū)間比非檢測區(qū)間更加抑制回波抑制量。
全文摘要
設(shè)有將回波抵消器1的回波消除后的發(fā)送信號u(t)頻帶分割，推斷各頻帶的信號成分中回波成分之比例的比例推定部件，由該比例推定部件推斷的回波成分之比例算出各頻帶的回波抑制量eg(n)，并從各頻帶的信號成分中減去該回波抑制量eg(n)。從而能夠不造成通話質(zhì)量的惡化而抑制殘留回波。
文檔編號H04M9/08GK1736039SQ20038010847
公開日2006年2月15日 申請日期2003年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者矢野敦仁 申請人:三菱電機(jī)株式會社