CN101826891B - 增强回波消除 - Google Patents

增强回波消除 Download PDF

Info

Publication number
CN101826891B
CN101826891B CN200910208648.7A CN200910208648A CN101826891B CN 101826891 B CN101826891 B CN 101826891B CN 200910208648 A CN200910208648 A CN 200910208648A CN 101826891 B CN101826891 B CN 101826891B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
near end
echo
end signal
residual echo
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN200910208648.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101826891A (zh
Inventor
P·岳
R·拉比普尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nortel Networks Ltd
Apple Inc
Original Assignee
Apple Computer Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Apple Computer Inc filed Critical Apple Computer Inc
Publication of CN101826891A publication Critical patent/CN101826891A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101826891B publication Critical patent/CN101826891B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B3/00—Line transmission systems
    • H04B3/02—Details
    • H04B3/20—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • H04B3/234—Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers using double talk detection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

本发明的名称为增强回波消除，提供回波消除电路和可变码率编码电路，从而相互合作以便以实际高效的方式来有效地提供舒适噪声。回波消除电路将使用远端信号来产生与近端信号中出现的实际回波信号对应的所估计回波信号。将所估计回波信号基本上从近端信号中减去，以便设法从近端信号中去除实际回波信号。回波消除电路将监测所产生的已处理近端信号中的任何残留回波信号，并且提供指示残留回波信号是否应当用舒适噪声取代的残留回波控制信号。残留回波控制信号至少部分由可变码率编码电路用来确定用于对已处理近端信号的不同部分进行编码的编码率。

Description

增强回波消除
技术领域
本发明涉及回波消除，具体来说，涉及有效地控制编码器，以便结合回波消除过程来提供舒适噪声。
背景技术
公共电话网往往使用二线订户线或环路以将订户的电话连接到核心网络。订户环路一般携带模拟信号，并且经由称作混合电路的装置耦合到核心网络的订户线接口。订户线接口往往是四线接口，因此混合电路在二线订户环路与四线订户线接口之间提供二线-四线接口。在交换局、公用交换分机(public branch exchange)(PBX)等提供大多数混合电路或者与其结合来提供大多数混合电路。
混合电路是公共电话网中主要的回波源。回波起因于订户线接口处的订户环路与混合电路之间的电失配。当远端用户通话时，该远端用户的语音信号通过公共电话网经由服务于近端用户的混合电路传递，并且经由订户环路传递给近端用户。在假定混合电路处的电失配的情况下，远端用户的语音信号渗入从近端用户回送给远端用户的信号。渗入近端用户的信号的远端用户的语音信号引起回波。如果这种回波没有消除，则远端用户在与近端用户通话时将会听到他们自己的话音的回声。
为了处理不希望的回波，回波消除器用于从传递给远端用户的近端用户信号中有效地消除远端用户的回波。回波消除器中的主要组件是自适应滤波器，它主要用于估计回波、复制回波以及从近端用户的信号中减去所估计的回波。然而，难以从近端用户的信号中去除所有远端用户的回波。剩余回波称作残留回波，并且被认为是通过整个通信系统的非线性性质所引起的。相应地，非线性处理器(NLP)用于在可能的时候去除残留回波。
当近端用户没有通话时，NLP被激活以便去除或者极大衰减近端用户的信号，这些信号包含远端用户的残留回波。因此，远端用户在通话时不会听到他们的回声。但是也实际去除了表示近端用户没有通话时的近端用户的背景噪声的近端用户信号。远端用户感知的所产生的静寂是令人不安的，并且往往被远端用户误以为是连接被丢弃或丢失。
为了避免远端用户的感知背景噪声的令人迷惑的变化，NLP可在NLP被激活以去除远端用户的残留回波时，采用舒适噪声生成器来提供舒适噪声。舒适噪声优选地产生为具有与近端用户的信号中的实际背景噪声相同的谱质量和功率级。因此，当近端用户的信号由NLP去除时提供给远端用户的舒适噪声在远端用户听起来与NLP未激活时提供给远端用户的近端用户背景噪声是相同的。
然而，估计和产生舒适噪声的计算量大，并且对回波消除处理增加了复杂度。此外，回波消除器的输出往往传递给下游语音编码器，它用于有效地对近端用户的信号进行编码。一般来说，语音编码器尝试识别近端用户信号中的活动语音和不活动语音。例如，在CDMA系统中，以较高码率对近端用户信号的活动语音部分进行编码，而以低得多的码率对表示近端用户未通话时的时段的不活动语音部分进行编码。在GSM/UMTS系统中，不活动语音部分没有通过不连续传输(DTX)机制传送。
在静寂时段期间实际近端用户信号与舒适噪声生成器所提供的舒适噪声之间的系统转变往往难以由语音编码器有效地处理。舒适噪声可被误认为是活动语音突发的开始，并且以高于所需的码率进行编码。此外，通常发生低码率编码与高码率编码之间的过度切换，从而导致远端用户听到令人不快的滴嗒声。相应地，需要一种回波消除技术，它提供有效的回波消除并且支持下游语音编码器所进行的有效编码。
发明内容
本发明提供回波消除电路和可变码率编码电路，从而相互合作以便以实际高效的方式来有效地提供舒适噪声。在一个实施例中，回波消除电路适合于接收来自近端用户的近端信号和来自远端用户的远端信号，其中近端信号包括产生于注往近端信号的远端信号的一部分的实际回波信号。回波消除电路将使用远端信号来产生与实际回波信号对应的所估计的回波信号。将所估计的回波信号基本上从近端信号中减去，以便设法从近端信号中去除实际回波信号。所产生的信号称作已处理近端信号，其中去除了实际回波信号的大部分，但仍然包括残留回波信号。回波消除电路将监测已处理近端信号中的残留回波信号，并且提供指示残留回波信号是否应当用舒适噪声取代的残留回波控制信号。
残留控制回波控制信号至少部分由可变码率编码电路用来确定用于对已处理近端信号的不同部分进行编码的编码率。当残留回波控制信号指明残留回波信号应当用舒适噪声取代时，可变码率编码电路将在确定适当编码率时至少考虑残留回波控制信号。在某些情况下，当残留回波控制信号指明残留回波信号应当用舒适噪声取代时，包括DTX的可变码率编码电路将以较低编码率对已处理近端信号进行编码，其中以较低编码率进行的编码提供与近端信号中的背景噪声对应的经编码的近端信号。在DTX操作被停用的情况下，语音编码器仍然可利用噪声的特性来进一步简化编码算法。语音处理团体中众所周知的是，噪声中没有音调信息。因此可以可选地忽略编码算法中的音调搜索、如自适应码本搜索操作。相应地，经编码的近端信号有效地提供舒适噪声，以便提供给远端用户。
通过阅读以下结合附图对优选实施例的详细描述之后，本领域的技术人员将会理解本发明的范围以及认识其附加的方面。
附图说明
结合在本说明书中并构成其组成部分的附图示出本发明的若干方面，并且连同描述一起用于说明本发明的原理。
图1是根据本发明的一个实施例的通信环境的框图表示。
图2示出根据现有技术的回波消除和声码器电路。
图3示出根据本发明的一个实施例的回波消除和声码器电路。
图4示出根据本发明的一个实施例的编码器功能。
具体实施方式
下面提出的实施例代表使本领域的技术人员能够实施本发明的必要信息，并且说明实施本发明的最佳模式。通过按照附图阅读以下描述，本领域的技术人员将会理解本发明的概念，并且知道本文中没有具体针对的这些概念的应用。应该理解，这些概念和应用落入本公开以及所附权利要求书的范围。
参照图1，示出其中可实施本发明的某些实施例的示范通信环境10。通信环境10围绕公共交换电话网(PSTN)12，它能够促进近端终端14与远端终端16之间的通信。近端终端14与近端用户关联，而远端终端16与远端用户关联，使得近端用户和远端用户可经由PSTN 12通过近端终端14与远端终端16之间建立的连接相互通话。如图所示，近端终端14由端局18提供服务，端局18可表示中心局、专用交换分机(PBX)等。一般来说，端局18驻留在PSTN 12的核心的边缘。远端终端16由媒体网关(MG)20、无线电网络控制器(RNC)22和基站(BS)24提供服务。基站24支持与移动远端终端16的无线通信，并且无线电网络控制器22可服务于任何数量的基站24，以便促进蜂窝接入网中的蜂窝通信。对PSTN 12的接入通过媒体网关20来提供，媒体网关20将提供蜂窝接入网与PSTN 12的核心部分之间的必要交互工作。
值得注意的是，远端终端16实际上可表示任何类型的通信终端，包括有线或无线接入网中的基于分组或者电路交换通信终端。示为服务于远端终端16的蜂窝接入网只是示范。近端终端14可由传统二线订户线或环路提供服务，传统二线订户线或环路端接在耦合到端局18的混合电路26。混合电路26一般提供二线订户环路与端局18提供的四线订户线接口(未示出)之间的二线-四线接口。
如上所述，混合电路26固有地将回波注入涉及近端终端14的通信。回波产生于订户线接口处的订户环路与混合电路26之间的电失配。当远端用户通话时，远端用户的语音信号通过PSTN 12经由混合电路26传递，并且经由订户环路传递给近端终端14。在假定混合电路26处的电失配的情况下，远端用户的语音信号渗入从近端终端14回送给远端终端16的信号。渗入近端用户信号的远端用户的语音信号引起回波，它在未消除时将导致远端用户在与近端用户通话时听到他们自己话音的回声。值得注意的是，术语“近端”和“远端”只是为了清楚起见而用于标识在任何给定时间描述或引用的终端或用户。为了便于描述，近端终端14、因而近端用户基本上直接由混合电路26提供服务，其中远端终端16、因而远端用户由通信环境10的对端、在本例中由基站24提供服务。
为了解决混合电路26所引起的不希望的回波，回波消除器用于从传递给远端用户的近端用户信号中有效地消除远端用户的回波。回波消除器的主要功能是估计回波、复制回波以及从近端用户的信号中减去所估计的回波。为了突出本发明的概念，结合图2提供传统回波消除电路28的概述。值得注意的是，回波消除电路28与话音编码和解码(声码器)电路30关联，话音编码和解码电路30可在位于通信环境10的服务节点、如媒体网关20、RNC 22、基站24等或者驻留在包括混合电路26的通信路径中的其它适当服务节点的数字信号处理器(DSP)中实现。如图所示，回波消除电路28具有四个端口。近端用户的信号一般表示为SIN，并且被认为包括远端用户的回波。引起回波的回波路径示为经过混合电路26。远端用户的信号一般表示为RIN或ROUT，这取决于远端用户的信号是由回波消除电路28接收还是提供。值得注意的是，为了清楚和简洁起见，回波消除电路28被认为没有对远端用户的信号进行操作；但是，本领域的技术人员会知道，可为在通信路径的任一个方向流动的通信提供回波消除电路28和声码器电路30的功能性。
在高层，经编码的远端信号RENC在声码器电路30的解码器功能32处接收，经过解码以便提供远端信号RIN，并且传递给回波消除电路28的输入端口。对应远端音频信号ROUT从回波消除电路28的输出端口提供给混合电路26，它将向近端终端14传递远端音频信号ROUT。来自近端终端14的近端音频信号在混合电路26接收，并且传递给回波消除电路28的输入端口。如上所述，将远端信号ROUT的一部分注入近端音频信号SIN。因此，近端音频信号SIN包括近端用户所提供的原始近端音频信号以及表示由回波消除电路28消除的回波的远端音频信号ROUT的一部分。回波消除电路28将尝试消除近端音频信号SIN中的回波，并且提供已处理近端信号SOUT，已处理近端信号SOUT将呈交给声码器电路30的编码器功能34。编码器功能34将对已处理近端音频信号SOUT进行编码，以便产生经编码的近端信号SENC，信号SENC被传递到远端终端16。
回波消除电路28一般分两个步骤提供回波消除。第一回波消除步骤包括线性回波消除过程，其中远端用户的回波被估计、复制并且从包括远端用户的实际回波的近端信号SIN中减去。一般来说，近端音频信号SIN是量化信号，并且回波消除电路28逐个样本地处理近端音频信号SIN。具体来说，线性回波消除由回波估计功能36和求和功能38来提供。在大多数情况下，回波估计功能36是自适应滤波器，它接收远端信号RIN，并且使远端信号RIN通过自适应传递函数，以便提供所估计回波信号EEST。所估计回波信号EWST由求和电路38从近端信号SIN中减去，以便提供误差信号SERR。将误差信号SERR反馈给回波估计功能36、因而反馈给自适应滤波器，它将以迭代方式来调整自适应传递函数的滤波系数，以便设法从近端信号SIN基本上消除远端用户的回波。虽然回波估计功能36和求和电路38所提供的线性回波消除一般连续提供，但是自适应传递函数的滤波系数的选择一般仅当远端用户活动地通话并且近端用户没有活动地通话时才提供。这是因为近端信号SIN中的语音活动可能引起自适应传递函数的参数选择中的误差。自适应传递函数的目标又是处理远端信号RIN，以便提供所估计回波信号，它基本上与近端信号SIN中的实际远端用户回波相关。相应地，自适应传递函数的系数当近端用户正通话时基本上保持恒定。
然而，通信的非线性特性一般阻止回波估计功能36完全消除远端用户的回波。经过回波估计功能36和求和电路38滤波之后保留在近端信号SIN中的回波称作残留回波。当近端信号SIN中没有语音活动时，例如当近端用户没有通话时，残留回波通过往往称作非线性处理(NLP)的非线性回波消除过程去除。如图所示，非线性处理或者相似的残留回波消除由残留回波控制功能40来提供。残留回波控制功能40与舒适噪声生成(CNG)功能42结合操作，并且在提供误差信号SERR与作为已处理近端信号SOUT的舒适噪声信号SCN之间动态切换。CNG功能42可分析误差信号SERR或者近端音频信号SIN的其它功能，以便确定通常存在于近端信号SIN中的背景噪声的通用谱和等级，并且产生被认为与来自近端信号SIN的实际背景噪声相似或者在听觉上充分相同的舒适噪声。
当CNG功能42估计近端音频信号SIN(或误差信号SERR)中的背景噪声时，近端用户或远端用户均不应当通话。近端和远端用户均需要是寂静的，因为语音活动或回波能量可产生背景噪声的不适当估计，以及因而适当的舒适噪声信号SCN的产生。当近端用户未通话时，并且一般当残留回波超过规定阈值时，残留回波控制功能40将采用CNG功能42，并且由此提供作为已处理近端信号SOUT的适当的舒适噪声信号SCN，它被传递给声码器电路30的编码器功能34。当近端用户正通话或者残留回波低于规定阈值时，残留回波控制功能40将传递作为已处理近端信号SOUT的误差信号SEER，它表示线性回波消除之后的近端信号SIN。相应地，当近端用户正通话时，提供线性回波消除，但没有提供非线性回波消除。线性和非线性回波消除均可在近端用户未通话时提供。
为了帮助确定近端用户正在通话的时间以及远端用户正在通话的时间，提供双方通话检测功能(double talk detectionfunct ion)44。双方通话检测功能44能够监测近端信号SIN以及远端信号RIN，以便确定近端用户和远端用户正通话的时间。直接地或者通过适当控制功能46，双方通话检测功能44能够检测近端和远端用户正通话的时间，并且通知回波估计功能36以及残留回波控制功能40关于双向通话状况。如上所述，回波估计功能36可在双方通话的时段中减缓或停止自适应滤波器的任何适配。此外，残留回波控制功能40将不会采用CNG功能42以便在双方通话的时段中提供作为已处理近端信号SOUT的舒适噪声信号。而是提供误差信号SERR作为已处理近端信号SOUT。误差信号SERR与舒适噪声信号SCN之间的选择可通过残留回波控制信号SREC来控制，残留回波控制信号SREC用于控制有选择地将误差信号SERR或舒适噪声信号SCN耦合到回波消除电路28的输出端口的逻辑开关，从回波消除电路28的输出端口提供已处理近端信号SOUT。
如上所述，已处理近端信号SOUT由语音部分和舒适噪声部分组成。在语音部分中可存在通过非活动(或静寂)语音部分分开的活动(通话)语音部分。声码器电路30的编码器功能34将对已处理输出信号SOUT编码。一般来说，编码器功能34采用可变比特率(VBR)或不连续传输(DTX)编码技术，其中，根据信号内容，不同的编码等级或码率可按传统方式采用。一般来说，活动语音部分以较高码率来编码，而非活动语音部分以较低码率来编码或者在DTX操作模式的情况下编码为静寂描述符(SID)。值得注意的是，静寂描述符的使用被认为是较低码率编码过程。舒适噪声部分一般表现为非活动语音，因此可按照与非活动语音部分相同的方式来编码。许多编码过程将在包括DTX的低码率编码期间采用舒适噪声生成功能。因此，低码率编码的结果是低比特率信号，它表示或包括由编码器功能34进行估计的舒适噪声。值得注意的是，传统编码器功能34无法识别驻留在已处理近端信号SOUT中的舒适噪声信号SCN。大体上，编码器功能34无法确定舒适噪声部分的非活动语音部分与整个语音部分之间的差异。相应地，回波消除电路28和声码器电路30均估计和产生舒适噪声信号，并且确定何时作为表示从近端用户发出的信号的那些信号提供舒适噪声信号或者在那些信号中提供舒适噪声信号。
本发明有效地修改回波消除电路28的架构，如图3所示。具体来说，不再需要CNG功能42，并且残留回波控制功能40配置成向编码器功能34提供残留回波控制信号SREC。残留回波控制信号SREC没有提供给在使用误差信号SERR与舒适噪声信号SCN之间进行选择的逻辑开关以便作为已处理近端信号SOUT提供。已处理近端信号SOUT而是一般可对应于误差信号SERR，它又表示线性回波消除过程之后的近端信号SIN。非线性处理没有单独在回波消除电路28中提供。而是残留回波控制功能40确定何时需要非线性回波消除过程，并且使用残留回波控制信号SREC向编码器功能34提供对应指令。相应地，与对舒适噪声信号SCN进行估计、产生以及有选择地放入已处理近端信号SOUT的实质计算开销得以避免。由于编码器功能34已经在提供冗余舒适噪声生成功能，所以编码器功能34可使用残留回波控制信号SREC来确定何时需要舒适噪声生成。编码器功能34进行的舒适噪声生成又通过可变比特率编码过程中的低比特率编码来提供或者与其结合提供。相应地，从回波消除电路的观点来看，提供传统线性回波消除，但是没有直接提供使用非线性处理技术的传统非线性回波消除。回波消除电路28用于确定何时可需要舒适噪声，并且相应地指示声码器电路30的编码器功能34。
参照图4，根据本发明的一个实施例描述示范编码器功能34。虽然编码器功能34可提供各种编码技术，但是以下示例对应于例如全球移动通信系统(GSM)和第三代宽带码分多址(WCDMA)系统中使用的自适应多码率(AMR)编码过程等自适应多码率(AMR)编码过程。虽然回波消除电路28一般逐个样本进行操作，但是编码器功能34将逐帧对已处理近端信号SOUT进行编码。在本说明中，假定各帧包括已处理近端信号SOUT的160个样本。编码器功能34最初将缓存到来的样本，并且当填充了160个样本的输入缓冲器时，可提供各种预处理操作。例如，可从每个样本丢弃某些最低有效位(LSB)，并且所产生的帧数据可根据需要经过高通滤波，以便提供落入电信系统的300-3400Hz的基本带宽之内的帧数据。
然后，将所产生的帧和数据传递给话音活动检测(VAD)功能52，它将确定帧是包含活动语音还是背景噪声。本领域的技术人员会理解，这种确定可以仅基于给定帧以及基于先前帧。将VAD功能52的判定提供给编码控制功能54，它将一般确定是将低码率编码还是高码率编码用于所处理的帧。高码率编码由高码率编码功能48来提供，而低码率编码由低码率编码功能50来提供。高码率编码功能48一般用于活动语音，而低码率编码功能50一般用于背景噪声。对于活动语音，高码率编码功能48采用如下编码过程，其中较高数量的参数经过编码并传送，以便表示经过编码的活动语音。
相反，低码率编码功能50表示简化编码模式，其中明显更少的参数经过编码并传送，以便表示背景噪声。低码率编码功能50固有地分析背景噪声的谱和相对等级，并且生成表示背景噪声的对应编码参数。这些编码参数对应于舒适噪声，并且固有地由低码率编码功能50来提供。对于本发明，编码器功能34经过修改，使得编码控制功能54还将其关于选择低码率编码功能50的低码率编码还是高码率编码功能48的高码率编码的判定基于残留回波控制信号SREC，它从回波消除电路28的残留回波控制功能40提供。
系统设计人员会知道使用残留回波控制信号SREC来帮助选择用于任何给定帧的低码率编码或高码率编码方面的巨大灵活性。值得注意的是，残留回波控制信号SREC本质上指明残留回波控制功能40是否已经确定特定样本应当用舒适噪声取代。因此，编码控制功能54可接收给定帧中不同样本的不同指令。例如，帧中的某些样本可与指明该样本应当用舒适噪声取代、而其它样本不应当用舒适噪声取代的残留回波控制信号SREC关联。但是，编码器功能34提供逐帧而不是逐个样本编码。如果各帧包括160个样本，则160个样本的整个块使用低码率编码或高码率编码来编码，并且编码控制功能54根据系统设计人员所提供的逻辑来判定使用哪一种码率。该逻辑可考虑各种参数，包括VAD功能52的输出和残留回波控制信号SREC。现在提供几个示例来说明各种情况。
在第一示例中，假定残留回波控制功能40确定用舒适噪声取代帧中的81个样本，并且决定不去动其余79个样本。如果采用简单的基于多数的表决方案，则编码控制功能54可决定使用低码率编码，因为残留回波控制功能40指明多数样本应当用舒适噪声取代。备选地，编码控制功能54可决定将高码率编码用于包括根据残留回波控制信号SREC不应当用舒适噪声取代的样本的任何帧。在一个实施例中，编码控制功能54一般根据来自VAD功能52的输出来判定给定帧的低或高码率编码；但是，这些判定可根据残留回波控制信号SREC来忽略。例如，编码控制功能54可根据来自VAD功能52的当前或先前输出来确定包括活动语音的帧；但是，残留回波控制信号SREC可指明各样本或者大多数样本应当用舒适噪声取代。因此，编码控制功能54可忽略其常规判定，并且对于给定帧调用低码率编码功能50的低码率编码。
本发明实际上可适用于其中可变比特率声码器电路30跟随关联回波消除电路28的任何系统。优选地，回波消除电路28和声码器电路30在一个或多个数字信号处理器(DSP)中实现，并且优选地驻留在通信环境10的单个服务节点。但是，回波消除电路28和声码器电路30的位置可设置在通信环境10中的节点的任一个以及沿所述的话音连接的通信路径的任何节点。当声码器电路30采用GSM或类似实现中的不连续传输(DTX)编码技术或者CDMA或类似应用中的1/8比率编码、诸如增强可变码率编解码器(EVRC或EVRC-B)中使用的那些编码时，本发明特别有用。对于GSM，低码率编码功能50可采用DTX处理，而对于CDMA，低码率编码功能50可将1/8比率或类似编码用于提供与适当背景噪声对应的舒适噪声。值得注意的是，1/8比率是相对于高码率编码功能48所提供的可能的高码率编码的有效编码率的参考。虽然描述GSM和CDMA应用，但是本领域的技术人员会知道本发明在任何类型的可变比特率或自适应多码率回波消除和编码方案中的有益效果。对于GSM或者CDMA应用，本发明消除与相应编码技术关联的内在残余问题的一部分。
本领域的技术人员会知道对本发明的优选实施例的改进和修改。所有这类改进和修改均被认为属于本文所公开的概念和以下权利要求书的范围之内。

Claims (25)

1.一种用于增强回波消除的系统，包括：
-回波消除电路，适合于：
-接收与近端用户关联的近端信号；
-接收与远端用户关联的远端信号，其中所述近端信号和所述远端信号对应于所述近端用户与所述远端用户之间的通信会话；
-根据所述远端信号，产生近似于实际回波信号的所估计回波信号，所述实际回波信号驻留在所述近端信号中，并且对应于所述远端信号；
-使用所述所估计回波信号从所述近端信号中去除所述实际回波信号，以便提供包含与所述已处理近端信号中剩余的所述实际回波信号的部分对应的残留回波信号的已处理近端信号；
-确定所述残留回波信号何时应当用舒适噪声取代；以及
-提供指示所述残留回波信号是否应当用舒适噪声取代的残留回波控制信号；以及
-可变码率编码电路，适合于部分根据所述残留回波控制信号对所述已处理近端信号进行可变的编码。
2.如权利要求1所述的系统，其中，对于所述已处理近端信号的至少第一部分，所述可变码率编码电路还适合于：
-根据与所述已处理近端信号的所述至少第一部分对应的所述残留回波控制信号来选择所述已处理近端信号的所述至少第一部分的编码率；以及
-以对于所述至少第一部分所选的所述编码率对所述至少第一部分进行编码。
3.如权利要求2所述的系统，其中，除了与所述已处理近端信号的所述至少第一部分对应的所述残留回波控制信号之外，对于所述至少第一部分所选的所述编码率还根据所述至少第一部分中的语音活动来选择。
4.如权利要求2所述的系统，其中，对于所述已处理近端信号的至少第二部分，所述可变码率编码电路还适合于：
-根据所述至少第二部分中的语音活动来选择用于所述已处理近端信号的所述至少第二部分的第二编码率；以及
-以对于所述至少第二部分所选的所述编码率对所述至少第二部分进行编码。
5.如权利要求2所述的系统，其中，用于所述至少第一部分的所述残留回波控制信号指明所述残留回波信号应当用舒适噪声取代，并且对于所述至少第一部分所选的所述编码率是相对于用于对所述已处理近端信号的其它部分进行编码的高编码率的低编码率。
6.如权利要求5所述的系统，其中，采用所述低编码率对所述至少第一部分进行编码产生与所述近端信号中的实际背景噪声对应的已编码信号，所述已编码信号表示用于所述至少第一部分的舒适噪声。
7.如权利要求2所述的系统，其中，所述至少第一部分的每个是帧。
8.如权利要求7所述的系统，其中，所述可变码率编码电路适合于逐帧对所述已处理近端信号进行编码。
9.如权利要求8所述的系统，其中，所述回波消除电路适合于逐个样本提供所述残留回波控制信号，并且各帧包括表示所述已处理近端信号的多个样本。
10.如权利要求1所述的系统，其中，对于包括所述近端用户的静寂和语音活动的所述已处理近端信号的合成部分，所述可变码率编码电路还适合于：
-检测所述合成部分中的所述语音活动；
-根据与所述合成部分对应的所述残留回波控制信号来选择用于所述已处理近端信号的所述合成部分的编码率；以及
-以对于所述合成部分所选的所述编码率对所述合成部分进行编码。
11.如权利要求10所述的系统，其中，用于所述合成部分的所述残留回波控制信号的第一部分指明所述合成部分中的对应回波信号应当用舒适噪声取代，而用于所述合成部分的所述残留回波控制信号的第二部分指明所述合成信号中的对应回波信号不应当用舒适噪声取代。
12.如权利要求11所述的系统，其中，当超过规定量的所述合成部分由所述第一部分表示时，选择低编码率作为所述编码率，其中采用所述低编码率对所述合成部分进行编码提供与所述近端信号中的实际背景噪声对应的并且表示用于所述合成信号的舒适噪声的已编码信号。
13.如权利要求12所述的系统，其中，当少于规定量的所述合成部分由所述第一部分表示时，选择高编码率作为用于所述合成部分的编码率。
14.如权利要求11所述的系统，其中，当所述合成部分的大部分由所述第一部分表示时，选择低编码率作为所述编码率，其中采用所述低编码率对所述合成部分进行编码提供与所述近端信号中的实际背景噪声对应的并且表示用于所述合成信号的舒适噪声的已编码信号。
15.如权利要求1所述的系统，其中，所述可变码率编码电路适合于以高编码率对所述已处理近端信号的第一部分进行编码，以及以低编码率对所述已处理近端信号的第二部分进行编码，其中所述低编码率是所述高编码率的1／8，并且所述舒适噪声通过以所述低编码率进行的编码来提供。
16.如权利要求1所述的系统，其中，所述可变码率编码电路适合于促进基于不连续传输的编码，其中所述已处理近端信号的第一部分以高编码率来编码，而所述已处理近端信号的第二部分以低编码率来编码，其中使用低编码率来编码的信号对应于舒适噪声。
17.如权利要求1所述的系统，其中，所述回波消除电路适合于提供：
-自适应滤波器，适合于接收所述远端信号，并且根据所述远端信号来产生近似于所述实际回波信号的所估计回波信号；
-求和模块，适合于使用所述所估计回波信号从所述近端信号中去除所述实际回波信号，以便提供所述已处理近端信号；以及
-非线性处理模块，适合于：
-确定所述残留回波信号何时应当用舒适噪声取代；以及
-提供指示所述残留回波信号是否应当用舒适噪声取代的所述残留回波控制信号。
18.如权利要求1所述的系统，其中，所述回波消除电路和所述可变码率编码电路由至少一个数字信号处理器来提供。
19.如权利要求1所述的系统，其中，所述回波消除电路和所述可变码率编码电路设置在公共服务节点中。
20.如权利要求1所述的系统，其中，所述实际回波信号由驻留在用于所述通信会话的通信路径中的混合电路引起。
21.一种用于增强回波消除的方法，包括：
-接收与近端用户关联的近端信号；
-接收与远端用户关联的远端信号，其中所述近端信号和所述远端信号对应于所述近端用户与所述远端用户之间的通信会话；
-根据所述远端信号，产生近似于实际回波信号的所估计回波信号，所述实际回波信号驻留在所述近端信号中并且对应于所述远端信号；
-使用所述所估计回波信号从所述近端信号中去除所述实际回波信号，以便提供包含与所述已处理近端信号中剩余的所述实际回波信号的部分对应的残留回波信号的已处理近端信号；
-确定所述残留回波信号何时应当用舒适噪声取代；
-提供指示所述残留回波信号是否应当用舒适噪声取代的残留回波控制信号；以及
-部分根据所述残留回波控制信号对所述已处理近端信号进行可变的编码。
22.如权利要求21所述的方法，其中，对于所述已处理近端信号的至少第一部分，可变的编码包括：
-根据与所述已处理近端信号的所述至少第一部分对应的所述残留回波控制信号来选择用于所述已处理近端信号的所述至少第一部分的编码率；以及
-以对于所述至少第一部分所选的所述编码率对所述至少第一部分进行编码。
23.如权利要求22所述的方法，其中，除了与所述已处理近端信号的所述至少第一部分对应的所述残留回波控制信号之外，对于所述至少第一部分所选的所述编码率还根据所述至少第一部分中的语音活动来选择。
24.一种用于增强回波消除的方法，包括：
-接收与近端用户关联的近端信号；
-接收与远端用户关联的远端信号，其中所述近端信号和所述远端信号对应于所述近端用户与所述远端用户之间的通信会话；
-根据所述远端信号，产生近似于实际回波信号的所估计回波信号，所述实际回波信号驻留在所述近端信号中并且对应于所述远端信号；
-使用所述所估计回波信号从所述近端信号中去除所述实际回波信号，以便提供包含与所述已处理近端信号中剩余的所述实际回波信号的部分对应的残留回波信号的已处理近端信号；
-确定所述残留回波信号何时应当用舒适噪声取代；以及
-向可变码率编码电路提供指示所述残留回波信号是否应当用所述舒适噪声取代的残留回波控制信号，其中所述可变码率编码电路将部分根据所述残留回波控制信号对所述已处理近端信号进行可变的编码。
25.一种回波消除电路，包括：
-自适应滤波器，适合于：
-接收与远端用户关联的远端信号；以及
-根据所述远端信号，产生近似于实际回波信号的所估计回波信号，所述实际回波信号驻留在近端信号中并且对应于所述远端信号，其中所述近端信号与近端用户关联；
-求和模块，适合于使用所述所估计回波信号从所述近端信号中去除所述实际回波信号，以便提供包含与所述已处理近端信号中剩余的所述实际回波信号的部分对应的残留回波信号的已处理近端信号；以及
-非线性处理模块，适合于：
-确定所述残留回波信号何时应当用舒适噪声取代；以及
-向可变码率编码电路提供指示所述残留回波信号是否应当用所述舒适噪声取代的残留回波控制信号，其中所述可变码率编码电路将部分根据所述残留回波控制信号对所述已处理近端信号进行可变的编码。
CN200910208648.7A 2008-10-27 2009-10-23 增强回波消除 Expired - Fee Related CN101826891B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/258,723 2008-10-27
US12/258723 2008-10-27
US12/258,723 US8320553B2 (en) 2008-10-27 2008-10-27 Enhanced echo cancellation

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101826891A CN101826891A (zh) 2010-09-08
CN101826891B true CN101826891B (zh) 2014-05-07

Family

ID=41667374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200910208648.7A Expired - Fee Related CN101826891B (zh) 2008-10-27 2009-10-23 增强回波消除

Country Status (3)

Country Link
US (2) US8320553B2 (zh)
EP (1) EP2180601B1 (zh)
CN (1) CN101826891B (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5025753B2 (ja) * 2010-03-31 2012-09-12 株式会社東芝 エコーキャンセル装置、方法
US8295214B2 (en) * 2010-04-22 2012-10-23 Plx Technology, Inc. Reducing transmit signal components of a receive signal of a transceiver
EP2686846A4 (en) * 2011-03-18 2015-04-22 Nokia Corp DEVICE FOR AUDIO SIGNAL PROCESSING
EP2845189B1 (en) * 2012-04-30 2018-09-05 Creative Technology Ltd. A universal reconfigurable echo cancellation system
US9973633B2 (en) 2014-11-17 2018-05-15 At&T Intellectual Property I, L.P. Pre-distortion system for cancellation of nonlinear distortion in mobile devices
CN108140395B (zh) * 2015-09-25 2022-01-04 美高森美半导体(美国)股份有限公司 舒适噪声生成装置和方法
EP3692703B9 (en) 2017-10-04 2021-11-17 proactivaudio GmbH Echo canceller and method therefor
CN110246516B (zh) * 2019-07-25 2022-06-17 福建师范大学福清分校 一种语音通信中小空间回声信号的处理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86100444A (zh) * 1985-03-14 1986-09-10 北方电信有限公司 多级回波消除器
CN1123072A (zh) * 1993-05-14 1996-05-22 艾利森电话股份有限公司 用级联的自适应滤波器进行回波消除的方法和回波消除器
EP0604948B1 (en) * 1992-12-28 2000-03-22 Nec Corporation Echo canceller with adaptive suppression of residual echo level

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5606550A (en) * 1995-05-22 1997-02-25 Hughes Electronics Echo canceller and method for a voice network using low rate coding and digital speech interpolation transmission
KR100233463B1 (ko) * 1997-03-07 1999-12-01 윤종용 반향제거장치 및 방법
US6256606B1 (en) * 1998-11-30 2001-07-03 Conexant Systems, Inc. Silence description coding for multi-rate speech codecs
US6526139B1 (en) * 1999-11-03 2003-02-25 Tellabs Operations, Inc. Consolidated noise injection in a voice processing system
US7505594B2 (en) * 2000-12-19 2009-03-17 Qualcomm Incorporated Discontinuous transmission (DTX) controller system and method
US20030202475A1 (en) * 2002-04-25 2003-10-30 Qingxin Chen Multiplexing variable-rate data with data services
CA2392640A1 (en) * 2002-07-05 2004-01-05 Voiceage Corporation A method and device for efficient in-based dim-and-burst signaling and half-rate max operation in variable bit-rate wideband speech coding for cdma wireless systems
US7050576B2 (en) * 2002-08-20 2006-05-23 Texas Instruments Incorporated Double talk, NLP and comfort noise
US7023880B2 (en) * 2002-10-28 2006-04-04 Qualcomm Incorporated Re-formatting variable-rate vocoder frames for inter-system transmissions
US7412376B2 (en) * 2003-09-10 2008-08-12 Microsoft Corporation System and method for real-time detection and preservation of speech onset in a signal
US7558729B1 (en) * 2004-07-16 2009-07-07 Mindspeed Technologies, Inc. Music detection for enhancing echo cancellation and speech coding
PL1897085T3 (pl) * 2005-06-18 2017-10-31 Nokia Technologies Oy System i sposób adaptacyjnej transmisji parametrów szumu łagodzącego w czasie nieciągłej transmisji mowy
US7610197B2 (en) * 2005-08-31 2009-10-27 Motorola, Inc. Method and apparatus for comfort noise generation in speech communication systems
US20070294087A1 (en) * 2006-05-05 2007-12-20 Nokia Corporation Synthesizing comfort noise

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86100444A (zh) * 1985-03-14 1986-09-10 北方电信有限公司 多级回波消除器
EP0604948B1 (en) * 1992-12-28 2000-03-22 Nec Corporation Echo canceller with adaptive suppression of residual echo level
CN1123072A (zh) * 1993-05-14 1996-05-22 艾利森电话股份有限公司 用级联的自适应滤波器进行回波消除的方法和回波消除器

Also Published As

Publication number Publication date
US8873740B2 (en) 2014-10-28
US20130108036A1 (en) 2013-05-02
CN101826891A (zh) 2010-09-08
EP2180601A1 (en) 2010-04-28
EP2180601B1 (en) 2013-11-20
US20100104091A1 (en) 2010-04-29
US8320553B2 (en) 2012-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101826891B (zh) 增强回波消除
CN1218506C (zh) 采用状态判断来控制数字电话系统中的功能元件的方法和装置
US7362811B2 (en) Audio enhancement communication techniques
CN1097360C (zh) 数字移动通信系统中的回声消除
CN100393085C (zh) 数字网络中的音频信号质量增强
CN1129263C (zh) 分组编码信号的方法和装置
MXPA04007668A (es) Comunicacion de voz de inter-sistemas de tandem libre.
KR19990007936A (ko) 배터리 수명이 향상된 배터리 전원 무선 송수신기 및 그 작동방법
CN102726034A (zh) 一种参数域回声控制装置和方法
JP3887651B2 (ja) マルチレート網におけるデータ伝送
US20040243404A1 (en) Method and apparatus for improving voice quality of encoded speech signals in a network
EP1364542B1 (en) Method and apparatus for controlling an operative setting of a communications link
FI118703B (fi) Menetelmä ja laite äänenlaadun huononemisen lieventämiseksi viestintäjärjestelmässä
CN1655568A (zh) 协商编解码器编码技术的rtp的使用
EP1014738A2 (en) A method and apparatus for efficient bandwith usage in a packet switching network
CN101692685B (zh) 一种彩铃音质改善的方法和系统
EP2107753A1 (en) Signal processing method and a signal processing network equipment for media enhancement
KR100927289B1 (ko) 음성 패킷을 송수신하기 위한 이동 통신 시스템 및 방법
JP2818542B2 (ja) 高能率音声符号化復号化ディジタル１リンク中継交換方式
JP2001249691A (ja) 音声符号化装置及び音声復号装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: YANXING BIDEKE CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: NORTEL NETWORKS LTD (CA)

Effective date: 20130426

Owner name: APPLE COMPUTER, INC.

Free format text: FORMER OWNER: YANXING BIDEKE CO., LTD.

Effective date: 20130426

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20130426

Address after: American California

Applicant after: APPLE Inc.

Address before: American New York

Applicant before: NORTEL NETWORKS LTD.

Effective date of registration: 20130426

Address after: American New York

Applicant after: NORTEL NETWORKS LTD.

Address before: Quebec

Applicant before: NORTEL NETWORKS Ltd.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140507

Termination date: 20181023