回波消除的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】回波消除
【背景技術(shù)】
[0001] 通信系統(tǒng)允許用戶(hù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)相互通信。網(wǎng)絡(luò)可以是例如因特網(wǎng)或公共交換電話(huà)網(wǎng) (PSTN)?？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)之間發(fā)射音頻信號(hào)，從而允許用戶(hù)通過(guò)通信系統(tǒng)在通信會(huì)話(huà)中 相互發(fā)射和接收音頻數(shù)據(jù)(諸如語(yǔ)音數(shù)據(jù))。
[0002] 用戶(hù)設(shè)備可具有諸如擴(kuò)音器之類(lèi)的音頻輸入裝置，其可以用來(lái)從用戶(hù)接收諸如語(yǔ) 音之類(lèi)的音頻信號(hào)。用戶(hù)可進(jìn)入與另一用戶(hù)的通信會(huì)話(huà)，諸如私人呼叫(在呼叫中僅有兩個(gè) 用戶(hù))或電話(huà)會(huì)議呼叫(在呼叫中具有超過(guò)兩個(gè)用戶(hù)）。用戶(hù)的語(yǔ)音在擴(kuò)音器處被接收，被處 理，并且然后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)射到呼叫中的其它用戶(hù)。用戶(hù)設(shè)備還可具有用于向近端用戶(hù)輸出 音頻信號(hào)的諸如揚(yáng)聲器之類(lèi)的音頻輸出裝置，該音頻信號(hào)是在呼叫期間通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)端用 戶(hù)接收到的。此類(lèi)揚(yáng)聲器還可以用來(lái)從在用戶(hù)設(shè)備處執(zhí)行的其它應(yīng)用輸出音頻信號(hào)，并且 其可以被擴(kuò)音器作為不想要的音頻信號(hào)拾取，該不想要的音頻信號(hào)將干擾來(lái)自近端用戶(hù)的 語(yǔ)音信號(hào)。
[0003] 除來(lái)自用戶(hù)的音頻信號(hào)之外，擴(kuò)音器還可接收其它音頻信號(hào)，諸如本底噪聲，其是 不想要的且可干擾從用戶(hù)接收到的音頻信號(hào)。對(duì)于到遠(yuǎn)端用戶(hù)的呼叫中的傳輸而言，本底 噪聲可以對(duì)到在擴(kuò)音器處從近端用戶(hù)接收到的音頻信號(hào)的干擾有所貢獻(xiàn)。到近端用戶(hù)信號(hào) 的干擾的另一原因可以起因于通過(guò)相同揚(yáng)聲器播出的其它音頻信號(hào)，諸如來(lái)自用戶(hù)設(shè)備上 的應(yīng)用的音樂(lè)或音頻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 提供本
【發(fā)明內(nèi)容】
是為了以簡(jiǎn)化形式介紹下面在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的概念的 選擇。本
【發(fā)明內(nèi)容】
并不意圖識(shí)別要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特征或本質(zhì)特征，其也不意圖用來(lái) 限制要求保護(hù)的主題的范圍。
[0005] 提供了一種聲學(xué)系統(tǒng)中的回波消除的方法。第一用戶(hù)設(shè)備正與另一用戶(hù)設(shè)備通 信。在第一用戶(hù)設(shè)備處，檢測(cè)到通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)從另一用戶(hù)設(shè)備接收到的音頻信號(hào)。該音頻 信號(hào)在被接收到時(shí)被供應(yīng)給第一用戶(hù)設(shè)備的音頻信號(hào)處理模塊。音頻信號(hào)處理模塊處理音 頻信號(hào)并向第一用戶(hù)設(shè)備的喇叭或類(lèi)似物輸出已處理音頻信號(hào)?；谟梢烟幚硪纛l信號(hào)提 供的環(huán)回信號(hào)并在檢測(cè)到時(shí)選擇性地基于接收音頻信號(hào)來(lái)控制用于從經(jīng)由第一用戶(hù)設(shè)備 的擴(kuò)音器或類(lèi)似物接收到的音頻信號(hào)中消除回波的回波消除過(guò)程。
[0006] 該方法可在呼叫(例如實(shí)現(xiàn)網(wǎng)際協(xié)議話(huà)音（VoIP)以在用戶(hù)設(shè)備之間發(fā)射音頻數(shù)據(jù) 的呼叫）中使用，在這種情況下音頻信號(hào)可以是從呼叫的遠(yuǎn)端接收到的遠(yuǎn)端信號(hào)，并且接收 信號(hào)包括作為結(jié)果產(chǎn)生的回波和用于傳輸?shù)胶艚羞h(yuǎn)端的近端信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 為了更好地理解所述實(shí)施例并示出所述實(shí)施例如何能付諸實(shí)施，現(xiàn)在將以示例的 方式對(duì)以下各圖進(jìn)行參考，在所述附圖中： 圖1示出了通信系統(tǒng)的示意圖； 圖2是用戶(hù)設(shè)備的示意性框圖； 圖3是回波消除技術(shù)的示意性功能圖；以及 圖4是用于回波消除的過(guò)程的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008] 現(xiàn)在將僅以示例的方式描述實(shí)施例。
[0009] 在涉及基于抑制的聲回波消除器的本公開(kāi)中，基于遠(yuǎn)端信號(hào)來(lái)控制超抑制因數(shù) (over-suppressionfactor)，并且使用由諸如MicrosoftWASAPI之類(lèi)的聲學(xué)接口提供的 環(huán)回信號(hào)來(lái)修改回波路徑。更具體地，超抑制因數(shù)被設(shè)定成非常低的值，例如零，而在遠(yuǎn)端 信號(hào)中未檢測(cè)到活動(dòng)。在此時(shí)間期間，回波消除器將不應(yīng)用抑制。一旦在遠(yuǎn)端信號(hào)中檢測(cè) 至IJ活動(dòng)，則將超抑制因數(shù)增加至較高值，這可以使得回波消除器能夠應(yīng)用抑制。雖然這將確 保在遠(yuǎn)端揚(yáng)聲器不活動(dòng)時(shí)不發(fā)生衰退，但在環(huán)回信號(hào)上使用獨(dú)立算法，并且回波路徑估計(jì) 在回波消除器中被更新，同時(shí)存在足以獲得可靠更新的信號(hào)功率。
[0010] 圖1示出了通信系統(tǒng)100,其包括與第一用戶(hù)設(shè)備104相關(guān)聯(lián)的第一用戶(hù)102("用 戶(hù)A")和與第二用戶(hù)設(shè)備110相關(guān)聯(lián)的第二用戶(hù)108("用戶(hù)B")。在其它實(shí)施例中，通信系 統(tǒng)100可包括任何數(shù)目的用戶(hù)和關(guān)聯(lián)用戶(hù)設(shè)備。用戶(hù)設(shè)備104和110可以在通信系統(tǒng)100 中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106進(jìn)行通信，從而允許用戶(hù)102和108通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106相互進(jìn)行通信。圖1中所 示的通信系統(tǒng)100是基于分組的通信系統(tǒng)，但可以使用其它類(lèi)型的通信系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)106可 以例如是因特網(wǎng)。用戶(hù)設(shè)備104和110中的每一個(gè)可以是例如移動(dòng)電話(huà)、平板電腦、膝上計(jì) 算機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)("PC")(包括例如Windows?、MacOS?和Linux?PC)、游戲設(shè)備、電視、個(gè) 人數(shù)字助理("PDA")或能夠連接到網(wǎng)絡(luò)106的其它嵌入式設(shè)備。用戶(hù)設(shè)備104被布置成從 用戶(hù)設(shè)備110的用戶(hù)108接收信息和向用戶(hù)設(shè)備110的用戶(hù)108輸出信息。用戶(hù)設(shè)備104 包括諸如顯示器和揚(yáng)聲器之類(lèi)的輸出裝置。用戶(hù)設(shè)備104還包括諸如鍵區(qū)、觸摸屏、用于接 收音頻信號(hào)的擴(kuò)音器和/或用于捕捉視頻信號(hào)的圖像的照相機(jī)之類(lèi)的輸入裝置。用戶(hù)設(shè)備 104被連接到網(wǎng)絡(luò)106。
[0011] 用戶(hù)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(hù)端的實(shí) 例。通信客戶(hù)端是在用戶(hù)設(shè)備104中的本地處理器上執(zhí)行的軟件程序?？蛻?hù)端執(zhí)行用戶(hù)設(shè) 備104處所需的處理以便使用戶(hù)設(shè)備104通過(guò)通信系統(tǒng)100來(lái)發(fā)射和接收數(shù)據(jù)。
[0012] 用戶(hù)設(shè)備110對(duì)應(yīng)于用戶(hù)設(shè)備104并在本地處理器上執(zhí)行通信客戶(hù)端，該通信客 戶(hù)端對(duì)應(yīng)于在用戶(hù)設(shè)備104處執(zhí)行的通信客戶(hù)端。用戶(hù)設(shè)備110處的客戶(hù)端以用戶(hù)設(shè)備 104處的客戶(hù)端執(zhí)行允許用戶(hù)102通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106進(jìn)行通信所需的處理的相同方式來(lái)執(zhí)行允 許用戶(hù)108通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106進(jìn)行通信所需的處理。用戶(hù)設(shè)備104和110是通信系統(tǒng)100中的 端點(diǎn)。圖1為了明了起見(jiàn)僅示出了兩個(gè)用戶(hù)（102和108)和兩個(gè)用戶(hù)設(shè)備（104和110)，但 在通信系統(tǒng)100中可包括更多的用戶(hù)和用戶(hù)設(shè)備，并且它們可使用在各用戶(hù)設(shè)備上執(zhí)行的 各通信客戶(hù)端通過(guò)通信系統(tǒng)100進(jìn)行通信。
[0013] 第一用戶(hù)設(shè)備104和第二用戶(hù)設(shè)備110兩者都可執(zhí)行聲學(xué)回波消除。存在用來(lái)實(shí) 現(xiàn)聲學(xué)回波消除的兩個(gè)主要方式，一個(gè)是回波消減且另一個(gè)是回波抑制。這兩個(gè)方法常常 被組合。
[0014] 由第一用戶(hù)設(shè)備104的擴(kuò)音器捕捉到的音頻信號(hào)被通過(guò)網(wǎng)絡(luò)106發(fā)射以便由第二 用戶(hù)設(shè)備110播出。第二用戶(hù)設(shè)備110的擴(kuò)音器捕捉由第一用戶(hù)設(shè)備104發(fā)射的音頻信號(hào) 的回波，如果該回波未被完全消除，則第二用戶(hù)設(shè)備110將其發(fā)射回到第一用戶(hù)設(shè)備104。 該接收信號(hào)通過(guò)第一用戶(hù)設(shè)備104的揚(yáng)聲器被播出，回波被第一用戶(hù)設(shè)備104的擴(kuò)音器捕 捉。如果第一用戶(hù)設(shè)備104中的回波消除器不能完全去除該回波，則回波信號(hào)被再次地發(fā) 射到第二用戶(hù)設(shè)備110。
[0015] 設(shè)備通常除設(shè)備上的本地處理器之外還具有專(zhuān)用音頻信號(hào)處理模塊(諸如聲卡)。 此音頻信號(hào)處理模塊為用戶(hù)設(shè)備執(zhí)行音頻處理功能，諸如在擴(kuò)音器處捕捉到的音頻信號(hào)的 模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC)和用于揚(yáng)聲器播出的音頻信號(hào)的數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC)。為了使用音頻信號(hào)處理 模塊，在設(shè)備上的本地處理器上執(zhí)行的操作系統(tǒng)（0S)通常要求特定軟件。例如，為了使用 聲卡，0S通常要求特定聲卡驅(qū)動(dòng)器(處理聲卡的物理硬件與操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)連接的軟 件程序)。
[0016] 常見(jiàn)的是此軟件（即聲卡驅(qū)動(dòng)器）引入播出信號(hào)（即要從揚(yáng)聲器輸出的信號(hào)）上的 效果以便使用戶(hù)體驗(yàn)最大化(例如包括在驅(qū)動(dòng)器中的響度增強(qiáng)效果)。那些效果是由音頻信 號(hào)處理模塊上的信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)的，其功能是在使用在0S中可用的播出系統(tǒng)的設(shè)備上 的本地處理器上執(zhí)行的應(yīng)用（即通信客戶(hù)端）所不知道的。然而，某些操作系統(tǒng)包括用于向 在本地處理器上執(zhí)行的應(yīng)用反饋將要被播出的信號(hào)的功能。包括此功能的操作系統(tǒng)的示例 是微軟公司的Windows7、8、XP和VistaWindowsPhone8操作系統(tǒng)。被反饋到在本地處 理器上執(zhí)行的應(yīng)用的此信號(hào)在下文中稱(chēng)為"環(huán)回信號(hào)"。
[0017] 諸如響度增強(qiáng)、動(dòng)態(tài)范圍壓縮、噪聲抑制等等喇叭播出效果在消費(fèi)產(chǎn)品中正在變 得越來(lái)越流行。從回波消除觀點(diǎn)出發(fā)，它們引起了問(wèn)題，因?yàn)?