回波抑制的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】回波抑制
【背景技術(shù)】
[0001] 設(shè)備可以具有音頻輸入裝置，其可以被用來(lái)從周?chē)h(huán)境接收音頻信號(hào)。設(shè)備還可 以具有音頻輸出裝置，其可以被用來(lái)將音頻信號(hào)輸出到周?chē)h(huán)境。例如，設(shè)備可以具有用于 輸出音頻信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)揚(yáng)聲器和用于接收音頻信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)麥克風(fēng)。從設(shè)備的 (一個(gè)或者多個(gè))揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)可以作為由（一個(gè)或者多個(gè))麥克風(fēng)接收的音頻信號(hào) 中的"回波"。情況可能是該回波在所接收的音頻信號(hào)中不是期望的。例如，設(shè)備可以是用 戶設(shè)備(諸如移動(dòng)電話、平板電腦、膝上型電腦、PC等)，其被用在通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與另一用戶設(shè)備 進(jìn)行的通信事件(諸如音頻或視頻呼叫）中。呼叫的遠(yuǎn)端信號(hào)可以從用戶設(shè)備處的揚(yáng)聲器輸 出并且可以作為由設(shè)備處的麥克風(fēng)接收的音頻信號(hào)中的回波而被接收。這樣的回波對(duì)于呼 叫的用戶而言可能是煩擾的，并且感知到的呼叫質(zhì)量可能由于回波而降低。特別地，回波可 能導(dǎo)致對(duì)于近端音頻信號(hào)的干擾，所述近端音頻信號(hào)意圖在呼叫中由麥克風(fēng)接收并且傳送 到遠(yuǎn)端。因此，可以將回波消除和/或回波抑制應(yīng)用于所接收的音頻信號(hào)以由此抑制所接 收的音頻信號(hào)中的回波。所接收的音頻信號(hào)中的回波的功率可以取決于用戶設(shè)備的布置而 變化。例如，用戶設(shè)備可以是移動(dòng)電話，并且在該情形中，相比于移動(dòng)電話不在"免提"模式 中操作時(shí)而言，在移動(dòng)電話處于"免提"模式中操作時(shí)，所接收的音頻信號(hào)中的回波的功率 一般將更高。
[0002] 回波消除(或"回波減除"）技術(shù)的目的在于基于從揚(yáng)聲器輸出的音頻信號(hào)的認(rèn)識(shí) 來(lái)估計(jì)麥克風(fēng)處所接收的音頻信號(hào)中所包括的回波信號(hào)。然后，可以從所接收的音頻信號(hào) 中減除對(duì)回波信號(hào)的估計(jì)，由此從所接收的音頻信號(hào)中移除回波的至少一些?；夭ㄒ种票?用來(lái)將依賴(lài)于頻率的抑制應(yīng)用到所接收的音頻信號(hào)，以由此抑制所接收的音頻信號(hào)中的回 波。為了有效地實(shí)現(xiàn)回波抑制，回波抑制器需要具有對(duì)所接收的音頻信號(hào)中的回波功率的 準(zhǔn)確估計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 提供本概要來(lái)以簡(jiǎn)化形式介紹概念的選擇，這些概念將在下文的詳細(xì)描述中進(jìn)一 步描述。本概要既不旨在標(biāo)識(shí)所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或必要特征，其也不旨在用于 限制所要求保護(hù)的主題的范圍。
[0004] 提供一種抑制所接收的音頻信號(hào)中的回波的方法。作為回波抑制的一部 分，使用有限脈沖響應(yīng)（FIR)濾波器來(lái)確定對(duì)回波的回波功率的估計(jì)，所述有限脈 沖響應(yīng)濾波器被適配為對(duì)回波路徑的脈沖響應(yīng)進(jìn)行近似。也就是說(shuō)，基于所輸出 的音頻信號(hào)和所接收的音頻信號(hào)，在時(shí)域中動(dòng)態(tài)地適配有限脈沖響應(yīng)濾波器估計(jì) ，以由此對(duì)所接收的音頻信號(hào)中的回波的回波路徑的脈沖響應(yīng)進(jìn)行建模。濾波器 估計(jì)fi(tl)被用來(lái)估計(jì)所接收的音頻信號(hào)中的回波的回波功率，并且所估計(jì)的回波功率被用 來(lái)將回波抑制應(yīng)用于所接收的音頻信號(hào)，由此抑制所接收的音頻信號(hào)中的回波。
[0005] 方法可以在呼叫（例如，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議電話（VoIP)以在用戶設(shè)備之間傳送音頻 數(shù)據(jù)的呼叫）中使用，在該情形中，所輸出的音頻信號(hào)可以是從呼叫的遠(yuǎn)端接收的遠(yuǎn)端信 號(hào)，并且所接收的信號(hào)包括所產(chǎn)生的回波和用于傳送給呼叫的遠(yuǎn)端的近端信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0006] 圖1示出了依照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的通信系統(tǒng)的示意性圖示； 圖2是依照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用戶設(shè)備的示意性框圖； 圖3是示出了依照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于在回波抑制中使用的用戶設(shè)備的模塊的 功能圖；以及 圖4是依照一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的用于抑制回波的過(guò)程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007] 為了有效地實(shí)現(xiàn)回波抑制，回波抑制器需要具有對(duì)所接收的音頻信號(hào)中的回波功 率的準(zhǔn)確估計(jì)。如本文所描述的，可以使用來(lái)自FIR濾波器的輸出來(lái)估計(jì)回波功率，該FIR 濾波器被適配為對(duì)輸出音頻信號(hào)的擴(kuò)音器與接收音頻信號(hào)的麥克風(fēng)之間的回波路徑的脈 沖響應(yīng)進(jìn)行近似，所接收的音頻信號(hào)包括源自所輸出的音頻信號(hào)的回波。
[0008] FIR濾波器可能僅被用于估計(jì)回波功率，并且不用于估計(jì)實(shí)際回波信號(hào)。這可以是 有利的，因?yàn)橄啾扔谌绻褂肍IR濾波器來(lái)估計(jì)實(shí)際回波信號(hào)而言，當(dāng)使用FIR濾波器來(lái)估 計(jì)回波功率時(shí)，對(duì)于FIR濾波器中的準(zhǔn)確性的要求要小得多。因此，通過(guò)從FIR濾波器估計(jì) 回波功率(而不是回波信號(hào))，回波抑制對(duì)于諸如VoIP客戶端中的播出（例如，來(lái)自擴(kuò)音器） 與記錄側(cè)(例如，在麥克風(fēng)處）之間的時(shí)鐘漂移、回波路徑中的非線性和回波路徑中的改變 之類(lèi)的問(wèn)題而言是更魯棒的。在本文所描述的實(shí)施例中，使用包括相位信息的時(shí)域數(shù)據(jù)來(lái) 適配FIR濾波器。
[0009] 圖1示出了包括與第一用戶設(shè)備104相關(guān)聯(lián)的第一用戶102 ("用戶A")和與第二 用戶設(shè)備110相關(guān)聯(lián)的第二用戶108 ("用戶B"）的通信系統(tǒng)100。在其它實(shí)施例中，通信 系統(tǒng)100可以包括任何數(shù)目的用戶和相關(guān)聯(lián)的用戶設(shè)備。用戶設(shè)備104和110可以通過(guò)網(wǎng) 絡(luò)106在通信系統(tǒng)100中通信，由此允許用戶102和108通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106彼此通信。圖1中 示出的通信系統(tǒng)100是基于分組的通信系統(tǒng)，但是可以使用其它類(lèi)型的通信系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)106 可以例如為互聯(lián)網(wǎng)。用戶設(shè)備104和110的每個(gè)設(shè)備可以例如為移動(dòng)電話、平板電腦、膝上 型電腦、個(gè)人計(jì)算機(jī)("PC"）（包括例如Windows?、Mac 0S?和Linux ? PC)、游戲設(shè)備、電視、 個(gè)人數(shù)字助理("PDA")或者能夠連接到網(wǎng)絡(luò)106的其它嵌入式設(shè)備。用戶設(shè)備104被布置 為從用戶設(shè)備104的用戶102接收信息并且將信息輸出給用戶設(shè)備104的用戶102。用戶 設(shè)備104包括諸如顯示器和揚(yáng)聲器之類(lèi)的輸出器件。用戶設(shè)備104還包括輸入器件，諸如 鍵盤(pán)、觸摸屏、用于接收音頻信號(hào)的麥克風(fēng)和/或用于捕獲視頻信號(hào)的圖像的相機(jī)。用戶設(shè) 備104連接到網(wǎng)絡(luò)106。
[0010]用戶設(shè)備104執(zhí)行由與通信系統(tǒng)100相關(guān)聯(lián)的軟件提供商提供的通信客戶端的實(shí) 例。通信客戶端是在用戶設(shè)備104中的本地處理器上執(zhí)行的軟件程序?？蛻舳藞?zhí)行用戶設(shè) 備104處所要求的處理以便使用戶設(shè)備104通過(guò)通信系統(tǒng)100傳送和接收數(shù)據(jù)。
[0011] 用戶設(shè)備110對(duì)應(yīng)于用戶設(shè)備104并且在本地處理器上執(zhí)行與在用戶設(shè)備104處 執(zhí)行的通信客戶端相對(duì)應(yīng)的通信客戶端。用戶設(shè)備110處的客戶端以與用戶設(shè)備104處的 客戶端執(zhí)行允許用戶102通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106通信所要求的處理的相同方式來(lái)執(zhí)行允許用戶108 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106通信所要求的處理。用戶設(shè)備104和110是通信系統(tǒng)100中的端點(diǎn)。圖1出 于清楚起見(jiàn)僅示出兩個(gè)用戶（102和108)以及兩個(gè)用戶設(shè)備（104和110)，但是更多的用戶 和用戶設(shè)備也可以被包括在通信系統(tǒng)100中，并且可以使用在相應(yīng)用戶設(shè)備上執(zhí)行的相應(yīng) 通信客戶端來(lái)通過(guò)通信系統(tǒng)1〇〇通信。
[0012] 圖2圖示了在其上執(zhí)行通信客戶端實(shí)例206以用于通過(guò)通信系統(tǒng)100通信的用戶 設(shè)備104的詳細(xì)視圖。用戶設(shè)備104包括中央處理單元("CPU"）或"處理模塊"202,連接 到中央處理單元或"處理模塊"202的有：輸出設(shè)備，諸如可以被實(shí)現(xiàn)為觸摸屏的顯示器208 以及用于輸出音頻信號(hào)的揚(yáng)聲器(或"擴(kuò)音器")210;輸入設(shè)備，諸如用于接收音頻信號(hào)的麥 克風(fēng)212、用于接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)的相機(jī)216以及小鍵盤(pán)218 ;用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器214 ;以及 網(wǎng)絡(luò)接口 220,諸如用于與網(wǎng)絡(luò)106通信的調(diào)制解調(diào)器。用戶設(shè)備104可以包括除圖2中所 示那些之外的其它元件。顯示器208、揚(yáng)聲器210、麥克風(fēng)212、存儲(chǔ)器214、相機(jī)216、小鍵 盤(pán)218和網(wǎng)絡(luò)接口 220可以集成到用戶設(shè)備104中，如圖2中所示。在可替換的用戶設(shè)備 中，顯示器208、揚(yáng)聲器210、麥克風(fēng)212、存儲(chǔ)器214、相機(jī)216、小鍵盤(pán)218和網(wǎng)絡(luò)接口 220 中的一個(gè)或多個(gè)可以不集成到用戶設(shè)備104中并且可以經(jīng)由相應(yīng)接口連接到CPU 202。這 樣的接口的一個(gè)示例為USB接口。如果用戶設(shè)備104經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)接口 220到網(wǎng)絡(luò)106的連接 是無(wú)線連接，則網(wǎng)絡(luò)接口 220可以包括天線以用于將信號(hào)無(wú)線地傳送到網(wǎng)絡(luò)106以及從網(wǎng) 絡(luò)106無(wú)線地接收信號(hào)。
[00