專(zhuān)利名稱(chēng)：一種送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及音頻處理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
語(yǔ)音通訊中，為保證通話質(zhì)量和設(shè)備安全，通常會(huì)在語(yǔ)音通訊中做回聲消除。目前常用的回聲消除方法中，當(dāng)受話端信號(hào)、送話端信號(hào)已知時(shí)，通過(guò)二者計(jì)算出回聲路徑濾波器以及回聲信號(hào)，并將回聲信號(hào)從送話端信號(hào)中消去，避免回聲干擾通訊。然而，當(dāng)今大多數(shù)通訊已經(jīng)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，受話端信號(hào)和送話端信號(hào)都是以數(shù)字方式傳輸?shù)?。由于采樣時(shí)鐘的不同，送受話端信號(hào)可能存在采樣率差異，采樣率差異會(huì)降低回聲路徑濾波器以及回聲信號(hào)的估計(jì)精度，導(dǎo)致回聲消除性能下降。為了降低或消除采樣率偏差對(duì)回聲消除性能的影響，需要在回聲消除之前計(jì)算出送受話端信號(hào)之間的采樣率偏差并進(jìn)行糾正。在計(jì)算采樣率偏差時(shí)，現(xiàn)有方案一的做法是，統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間內(nèi)送受話端信號(hào)的采樣時(shí)鐘周期計(jì)算得到兩端的采樣率差異?，F(xiàn)有方案二的做法是默認(rèn)不同設(shè)備的采樣率差異在20Hz以?xún)?nèi)，采用純算法的方式，計(jì)算出采樣率差異。在糾正采樣率偏差時(shí)，現(xiàn)有方案通常采用將計(jì)算得到的采樣率差異傳遞給回聲消除濾波器，由回聲消除系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)?，F(xiàn)有的采樣率偏差糾正方案至少具有如下缺陷:在計(jì)算采樣率偏差時(shí)，現(xiàn)有方案一需要監(jiān)測(cè)送受話端采樣時(shí)鐘，在一些情況下需要特別的硬件設(shè)置，比如設(shè)置高性能的CPU，對(duì)硬件要求較高，現(xiàn)有方案二在計(jì)算上較為繁瑣，占用的存儲(chǔ)資源也較多，并且僅適用于預(yù)先設(shè)置的采樣率偏差的變動(dòng)范圍，采樣率偏差的估計(jì)精度也容易受到外在干擾的影響。而且現(xiàn)有方案并不直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣率偏差糾正，而只是將采樣率偏差傳遞至回聲消除系統(tǒng)由回聲消除系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)處理，這種由回聲消除系統(tǒng)調(diào)節(jié)的方式，增加了回聲消除系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，影響了回聲消除的效果。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有方案要么對(duì)硬件設(shè)置要求較高，要么計(jì)算繁瑣、適用范圍較窄的問(wèn)題以及現(xiàn)有方案中不直接對(duì)信號(hào)進(jìn)行采樣率偏差糾正所導(dǎo)致回聲消除系統(tǒng)負(fù)擔(dān)較重的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型實(shí)施例采用了如下技術(shù)方案:本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:時(shí)延估計(jì)器、采樣率偏差估計(jì)器和采樣率調(diào)整器，所述時(shí)延估計(jì)器的輸入端接入送話端信號(hào)和受話端信號(hào)，所述時(shí)延估計(jì)器的輸出端連接至采樣率偏差估計(jì)器的輸入端，所述采樣率偏差估計(jì)器的輸出端連接至所述采樣率調(diào)整器的輸入端，所述采樣率調(diào)整器的輸入端還接入送話端信號(hào)或者受話端信號(hào)，所述采樣率調(diào)整器的輸出端連接至回聲消除系統(tǒng)，所述時(shí)延估計(jì)器，根據(jù)送受話端信號(hào)計(jì)算各采樣時(shí)刻的受話端信號(hào)相對(duì)于送話端信號(hào)的傳遞函數(shù)；利用所述傳遞函數(shù)獲取各采樣時(shí)刻送受話端的傳輸時(shí)延；所述采樣率偏差估計(jì)器，利用所述傳輸時(shí)延和傳輸時(shí)延與采樣率偏差之間的線性關(guān)系，采用參數(shù)擬合方式得到各采樣時(shí)刻送受話端的采樣率偏差；所述采樣率調(diào)整器，根據(jù)所述采樣率偏差糾正各采樣時(shí)刻送話端信號(hào)或受話端信號(hào)的采樣率，以用于回聲消除系統(tǒng)直接利用糾正后采樣率相同的送話端信號(hào)和受話端信號(hào)進(jìn)行回聲消除。本實(shí)用新型實(shí)施例的有益效果是:本實(shí)用新型實(shí)施例利用傳輸時(shí)延與采樣率偏差之間具有線性關(guān)系的特點(diǎn)，采用基于送受話端信號(hào)得出送受話端之間的傳輸時(shí)延，并參數(shù)擬合出送受話端之間采樣率偏差的技術(shù)手段，能夠?qū)崟r(shí)得到高精度的采樣率偏差，且無(wú)需額外的硬件開(kāi)銷(xiāo)，計(jì)算方法簡(jiǎn)單，降低了系統(tǒng)成本。進(jìn)一步的，由于本方案采用了在回聲消除操作之前進(jìn)行采樣率偏差糾正的技術(shù)手段，降低了回聲消除系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，提高了回聲消除的質(zhì)量。

圖1A為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的采樣率偏差恒定時(shí)傳輸時(shí)延和采樣時(shí)刻的關(guān)系示意圖；圖1B為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的采樣率偏差變化時(shí)傳輸時(shí)延和采樣時(shí)刻的關(guān)系示意圖；圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種采樣率偏差糾正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的又一種采樣率偏差糾正系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實(shí)用新型實(shí) 施例提供的采樣率糾正前后的回聲消除效果實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。本實(shí)用新型實(shí)施例利用了傳輸時(shí)延與采樣率偏差之間具有線性關(guān)系的特點(diǎn)，在此通過(guò)如下分析說(shuō)明利用上述特點(diǎn)可以糾正采樣率偏差的原理:若送受話端存在采樣率偏差，則受話端和送話端之間的相對(duì)傳輸時(shí)延是采樣時(shí)刻
的線性函數(shù)，該線性函數(shù)可以表示如下:
l<'sS -1' sRJ1-.s =————
FsR其中，η為采樣時(shí)刻，F(xiàn)sR為受話端采樣頻率，F(xiàn)sS為送話端采樣頻率，dFs為采樣
率偏差。將米樣時(shí)刻η時(shí)送受話端的傳輸時(shí)延表不為D[n],則D[n]和η符合如下線性關(guān)系:D [η] =η.dFs+c其中，c為常數(shù)，由傳輸環(huán)境決定。參見(jiàn)圖1A，示出了采樣率偏差恒定時(shí)，D[n]和η的關(guān)系示意圖，圖中的橫坐標(biāo)為采樣時(shí)刻，縱坐標(biāo)為傳輸時(shí)延，圖中直線的斜率即為采樣率偏差，當(dāng)采樣率偏差出現(xiàn)變化時(shí)，斜率也會(huì)發(fā)生變化。圖1B中示出了采樣率偏差恒定變化(非恒定)時(shí)D [η]和η的關(guān)系示意圖。由上可知,如果能求出D [η],則從D [η]和η能夠估計(jì)得到dFs,并根據(jù)dFs糾正送話端信號(hào)或受話端信號(hào)。如果估計(jì)是實(shí)時(shí)的，則當(dāng)采樣率偏差出現(xiàn)變化時(shí)，可以跟蹤并適應(yīng)變化，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在線實(shí)時(shí)地糾正送受話端的采樣率偏差。本實(shí)用新型實(shí)施例結(jié)合具體的實(shí)現(xiàn)器件來(lái)說(shuō)明本實(shí)施例所提供的送受話端采樣率偏差糾正方案。參見(jiàn)圖2，示出了本實(shí)施例提供的一種采樣率偏差糾正系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括時(shí)延估計(jì)器1、采樣率偏差估計(jì)器2和采樣率調(diào)整器3，該系統(tǒng)中的受話端信號(hào)和送話端信號(hào)都是以數(shù)字方式傳輸?shù)?，所以相?yīng)的在送話端還設(shè)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，以將采集到的送話端的模擬信號(hào)y (t)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)y[n]。送話端(數(shù)字)信號(hào)y[n]和受話端(數(shù)字)信號(hào)χ[η]接入時(shí)延估計(jì)器I的輸入端，時(shí)延估計(jì)器I的輸出端連接至采樣率偏差估計(jì)器2的輸入端，從時(shí)延估計(jì)器I的輸出端輸出的傳輸時(shí)延DE[n]被傳輸至米樣率偏差估計(jì)器2的輸入端。采樣率偏差估計(jì)器2的輸出端連接至所述采樣率調(diào)整器3的輸入端，從采樣率偏差估計(jì)器2的輸出端輸出的采樣率偏差dFsE[n]被傳輸至采樣率調(diào)整器3的輸入端，采樣率調(diào)整器3的輸出端連接至回聲消除系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意到的是，圖2所示的場(chǎng)景中利用得到的采樣率偏差對(duì)送話端信號(hào)進(jìn)行糾正得到采樣率相同的送受話端信號(hào)，所以，該場(chǎng)景下采樣率調(diào)整器的輸入端還接入送話端信號(hào)，糾正后的送話端信號(hào)I’ [η]和受話端信號(hào)χ[η]被傳輸至回聲消除系統(tǒng)的輸入端。圖2所示的示例中，利用采樣率調(diào)整器對(duì)送話端信號(hào)的采樣頻率進(jìn)行了糾正，一種可選的方式中，也可以利用采樣率調(diào)整器對(duì)受話端信號(hào)的采樣頻率進(jìn)行糾正，本實(shí)施例中主要以前者的情況為例進(jìn)行說(shuō)明。對(duì)于利用得到的采樣率偏差對(duì)受話端信號(hào)進(jìn)行糾正的場(chǎng)景，采樣率調(diào)整器的輸入端不需接入送話端信號(hào)，而需要接入受話端信號(hào)，該場(chǎng)景下將送話端信號(hào)y[n]和糾正后的受話端信號(hào)X' [η]]傳輸至回聲消除系統(tǒng)的輸入端。上述時(shí)延估計(jì)器1，用于根據(jù)送受話端信號(hào)計(jì)算各采樣時(shí)刻的受話端信號(hào)相對(duì)于送話端信號(hào)的傳遞函數(shù)；利用所述傳遞函數(shù)獲取各采樣時(shí)刻送受話端的傳輸時(shí)延；上述米樣率偏差估計(jì)器2,用于利用所述傳輸時(shí)延和傳輸時(shí)延與米樣率偏差之間的線性關(guān)系，采用參數(shù)擬合方式得到各采樣時(shí)刻送受話端的采樣率偏差；上述采樣率調(diào)整器3，用于根據(jù)所述采樣率偏差糾正各采樣時(shí)刻送話端信號(hào)或受話端信號(hào)的采樣率，以用于回聲消除系統(tǒng)直接利用糾正后采樣率相同的送話端信號(hào)和受話端信號(hào)進(jìn)行回聲消除。由上可見(jiàn)，本實(shí)施例對(duì)送話端信號(hào)或受話端信號(hào)的采樣率糾正之后再送入回聲消除系統(tǒng)，即回聲消除系統(tǒng)的輸入量為具有相同采樣頻率的送受話端信號(hào)，本實(shí)施例采用在得到具有相同采樣頻率的送受話端信號(hào)再執(zhí)行回聲消除的方式，有助于提高回聲消除的效果。而且減輕了位于數(shù)據(jù)處理后端的回聲消除系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。參見(jiàn)圖3，示出了圖2中各器件的具體結(jié)構(gòu)，利用上述器件執(zhí)行采樣率偏差糾正的操作主要包括如下三部分:一、時(shí)延估計(jì)本部分的操作主要由時(shí)延估計(jì)器實(shí)現(xiàn)，參見(jiàn)圖3，送話端數(shù)字信號(hào)y[n]和受話端數(shù)字信號(hào)x[n]經(jīng)過(guò)緩存器，分別形成送話端數(shù)據(jù)幀P[ ]和受話端數(shù)據(jù)幀可》]，表示如下:
權(quán)利要求1.一種送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括用于根據(jù)送受話端信號(hào)計(jì)算各采樣時(shí)刻的受話端信號(hào)相對(duì)于送話端信號(hào)的傳遞函數(shù)、并利用所述傳遞函數(shù)獲取各采樣時(shí)刻送受話端的傳輸時(shí)延的時(shí)延估計(jì)器、用于利用所述傳輸時(shí)延和傳輸時(shí)延與采樣率偏差之間的線性關(guān)系、采用參數(shù)擬合方式得到各采樣時(shí)刻送受話端的采樣率偏差的采樣率偏差估計(jì)器和用于根據(jù)所述采樣率偏差糾正各采樣時(shí)刻送話端信號(hào)或受話端信號(hào)的采樣率的采樣率調(diào)整器，以使回聲消除系統(tǒng)直接利用糾正后采樣率相同的送話端信號(hào)和受話端信號(hào)進(jìn)行回聲消除， 所述時(shí)延估計(jì)器的輸入端接入送話端信號(hào)和受話端信號(hào)，所述時(shí)延估計(jì)器的輸出端連接至采樣率偏差估計(jì)器的輸入端，所述采樣率偏差估計(jì)器的輸出端連接至所述采樣率調(diào)整器的輸入端，所述采樣率調(diào)整器的輸入端還接入送話端信號(hào)或者受話端信號(hào)，所述采樣率調(diào)整器的輸出端連接至回聲消除系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣率調(diào)整器包括重采樣緩存器； 當(dāng)所述采樣率調(diào)整器的輸入端接入送話端信號(hào)時(shí)，所述重采樣緩存器緩存各采樣時(shí)刻的送話端信號(hào)，所述采樣率調(diào)整器，對(duì)各采樣時(shí)刻的每個(gè)當(dāng)前采樣時(shí)刻，根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻送受話端的采樣率偏差，采用內(nèi)插方式對(duì)所述重采樣緩存器中的送話端信號(hào)重新進(jìn)行采樣，得到當(dāng)前采樣時(shí)刻下采樣率與受話端信號(hào)采樣率相同的送話端信號(hào)； 當(dāng)所述采樣率調(diào)整器的輸入端接入受話端信號(hào)時(shí)，所述重采樣緩存器緩存各采樣時(shí)刻的受話端信號(hào)，所述采樣率調(diào)整器，對(duì)各采樣時(shí)刻的每個(gè)當(dāng)前采樣時(shí)刻，根據(jù)當(dāng)前采樣時(shí)刻送受話端的采樣率偏差，采用內(nèi)插方式對(duì)所述重采樣緩存器中的受話端信號(hào)重新進(jìn)行采樣，得到當(dāng)前采樣時(shí)刻下采樣率與送話端信號(hào)采樣率相同的受話端信號(hào)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)，能夠?qū)崟r(shí)得到高精度的采樣率偏差，并對(duì)送受話端信號(hào)進(jìn)行采樣率糾正，得到糾正后的采樣率相同的送話端信號(hào)和受話端信號(hào)送入回聲消除系統(tǒng)進(jìn)行回聲消除。本實(shí)用新型有助于提高回聲消除的質(zhì)量，且計(jì)算方法簡(jiǎn)單，成本較低。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的送受話端采樣率偏差糾正系統(tǒng)包括時(shí)延估計(jì)器、采樣率偏差估計(jì)器和采樣率調(diào)整器，該時(shí)延估計(jì)器的輸入端接入送話端信號(hào)和受話端信號(hào)，該時(shí)延估計(jì)器的輸出端連接至采樣率偏差估計(jì)器的輸入端，該采樣率偏差估計(jì)器的輸出端連接至所述采樣率調(diào)整器的輸入端，該采樣率調(diào)整器的輸入端還接入送話端信號(hào)或受話端信號(hào)，該采樣率調(diào)整器的輸出端連接至回聲消除系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04M9/08GK202949477SQ201220326918
公開(kāi)日2013年5月22日 申請(qǐng)日期2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月6日
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