CN101878637B - 用于对语音信号进行回声消除的方法和配置 - Google Patents

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Abstract

一种在与对方的语音呼叫期间在通信终端(400)中消除回声的方法和配置。该通信终端(400)包括:回声消除单元(416、600),适于产生对来自通信终端(400)中麦克风的所接收的话音信号中的回声信息的估计;以及在向对方发送前,将该估计从所接收的麦克风信号中减去。该估计是基于经下采样的所接收的信号和经下采样的来自对方的所接收的话音信号而生成的。在数字滤波器(606)中对经下采样的话音信号进行滤波,并对来自滤波器(606)的输出信号进行上采样以形成该估计。基于来自对方的经下采样的麦克风信号和经下采样的麦克风信号来执行回声消除需要通信终端已降低处理容量,但仍导致足够高质量的回声消除。

Description

用于对语音信号进行回声消除的方法和配置
技术领域
本发明总体涉及数字传输语音通信中的回声消除,在该数字传输语音通信中,两个或更多个终端进行通信。特别地,本发明可用于两方经由移动电话进行话音通信中。
背景技术
在数字语音通信系统中,语音通过通信链路在讲话方和收听方的终端间传输。在本描述中,移动终端在移动通信系统中彼此进行通信。然而,终端可以是用于使用麦克风和扬声器进行数字传输语音通信的任意类型的终端。此外,语音通信系统可以是其中两方或多方通过传输经数字编码的语音信号来进行语音通信的任意类型的系统,如无线或非无线电话系统、会议电话系统、建筑物中的应门对讲电话系统、步话机等。
参照图1a,彼此交谈的两个人100和108使用分别通过通信链路104以数字方式发送话音信号的终端102和106。每个终端具有麦克风和扬声器。当人100正在使用终端102的麦克风讲话时,他或她的话音通过通信链路104传输,并且从终端106的扬声器发出。从扬声器发出的话音被终端106的麦克风捕捉到,与人108的话音一起导致发送至对端102的合并信号。该合并信号通过通信链路104传输至终端102,在终端102,人100在他或她的扬声器中听到该合并信号。
在该处理中,由终端102的麦克风捕捉到的话音在终端102被转换为数字信号,然后在被终端106作为话音发出前在终端106处被转换回模拟信号。相应地,由终端106的麦克风捕捉到的话音在终端106处被转换为数字信号,该数字信号在被终端102的扬声器作为话音发出前在终端102被转换回模拟信号。
在从终端102的麦克风到终端106的扬声器的传输期间,由于终端在102和106中以及在存在于通信链路104中的任意中间路由器、网关等中对信号的数字处理并且由于传播路径时延,话音被延迟。例如,这样的处理有模数或数模转换(分别简写为A/D和D/A),话音编码、话音缓冲、或与话音通信相关的其他数字处理。由于上述转换、处理和传播,来自终端102的扬声器的经再现的语音信号被延迟。图1b示出了直到被终端102的扬声器发出为止,进入终端102的麦克风的语音的总时延DTotal如何基本地包含还在图1a中指示的以下6部分:D1,由终端102处的A/D转换和信号处理引起;D2,由通信链路104上的信号处理和传播路径时延引起;D3,由终端106处的D/A转换和信号处理引起;D4,由从终端106的扬声器到终端106的麦克风的话音传播引起;D5,由终端106处的A/D转换和信号处理引起;D6,由通信链路104上的信号处理和传播路径时延引起;总时延DTotal还包含了D7,由终端102处的D/A转换和信号处理引起。作为结果,使用终端102的人100收听到他或她自己作为经延迟的回声的话音,这自然被感知为干扰。典型地,所感知的回声的延迟DTotal在30-500ms的范围内。
为了减小数字语音通信系统中的回声,目前一般采用被称为回声抑制和基于线性滤波的回声消除两种方法。
回声抑制器
回声抑制器典型地用于诸如终端102和106等移动终端中,当检测到存在回声时,临时阻隔对通信链路104的输出信号的频率。常见的回声抑制器是非线性处理器NLP。为了确定何时存在回声以及回声在哪个频率上,终端106中的NLP接收与通信链路104上的输入信号的频率有关的信息。终端106中的NLP还接收与终端106的麦克风信号的频率有关的信息。终端(例如102和106)确定该终端当前是话音发送方还是话音接收方。如果终端106确定其是话音接收方,就临时阻隔与终端106的麦克风信号和通信链路104上的输入信号中相同的频率,不在通信链路104上向对端102发送该频率。类似地,如果终端102确定其是接收方,就临时阻隔与终端102的麦克风信号和通信链路104上的输入信号中相同的频率,不在通信链路104上向对端106发送该频率。
可选地,终端中的NLP可以被设计为,检测回声何时在终端用户的话音中占主导地位,并阻隔这些频率。回声抑制器的优势在于:在所阻隔的频率中几乎没有回声。然而,存在一些缺陷:临时阻隔了背景声音中的频率,导致自然度的损失。在双方交谈中,当两人同时讲话时,临时阻隔一方话音中的频率也影响到另一方发出的话音。
基于线性滤波的回声消除器
典型地,可以在诸如终端102和106等移动终端中使用基于线性滤波的回声消除器。因此,终端106中基于线性滤波的回声消除器估计终端106的麦克风信号中终端106所发出的由人100的语音引起的部分,并将其从要被发送回终端102的信号中减去。为了估计语音的回声,使用了数字滤波器。基于线性滤波的回声消除器的优势在于,由于未阻隔来自背景声音或其他讲话方的频率,保持了语音的自然度。然而,基于线性滤波的回声消除器也具有某些缺陷:由于数字滤波器无法完整地对回声进行建模,留下了显著的剩余回声,并且数字滤波器需要大量处理容量以实现足够的回声减低。
为了提供对所需处理容量的估计,给出了以下示例:
计算速率C是采样频率f和滤波器长度1的乘积,即C=fx1,其中滤波器长度1是采样频率f和回声延迟t的乘积1=fxt。换言之,C=f2xt。对于100ms的回声t和8kHz的采样频率,计算速率C为80002Hzx0.1s=6.4百万次操作每秒(MOPS)。对于16kHz,25.6MOPS将是必须的。对于32kHz,102.4MOPS,并且对于48kHz,需要230.4MOPS。
组合
由此回声抑制器和基于线性滤波的回声消除器都与某些缺陷相关,因此通常将使用两种技术的组合使用、设计为对优势进行组合并避免缺陷。以下,术语″回声消除器″指基于线性滤波的回声消除器与或不与回声抑制器的任意组合。
下面将参照图2,简要描述了回声消除器的典型设计的示例。回声消除器被置于在与对端(未示出)的语音呼叫期间人210所使用的终端200中。由通信链路202将通信链路202上的输入信号转换为模拟语音信号,由终端200的扬声器206发出模拟语音信号。由此,终端200的麦克风212接收人210的话音和从扬声器206发出的并且受终端200的环境208影响的来自对端的话音。A/D转换器214将来自麦克风212的信号作为输入,并向减法器218输出表示麦克风信号的数字信号。
回声消除器还包括自适应数字滤波器216,数字滤波器216从通信链路202接收来自对端的输入信号,并且滤波器216还接收来自减法器218的输出信号,并产生输出信号。将来自回声消除器的输出信号作为输入信号馈送至减法器218。接着,在减法器218处将来自滤波器216的出信号从A/D转换后的信号中减去。因此,来自减法器218的输出信号表示A/D转换后的麦克风信号和来自滤波器216的输出信号间的差。滤波器216的滤波器系数是基于终端200的A/D转换后的麦克风信号来动态(自适应)确定的,即连续地更新滤波器系数。由于终端200环境208改变,连续更新是需要的。滤波器216对在通信链路202上接收的信号进行处理。因此,来自滤波器216的输出信号表示对来自A/D-转换器214的输出信号中源自于终端200的扬声器206的部分的估计。用减法器218将这些估计信息从来自A/D-转换器214的输出信号中减去,以获得足够的回声消除。最后,在传输至对端(未示出)以前,由非线性处理器(NLP)220对来自减法器218的输出信号进行处理,以抑制任何的剩余回声。
参照图3,描述了回声消除器的另一已知设计。该回声消除器被置于由人310操作的终端300中。基本上,将输入通信链路302上的信号划分为多个频带,在将多个频带组合为合成信号前对每个频带独立地进行处理。
分别用多个滤波器304a,b,...,n和314a,b,...,n将通信链路302上的信号和来自麦克风312的信号划分为多个频带1,2,...,N。在用扬声器发出通信链路302上的信号前,用D/A-转换器(未示出)将这些信号转换为模拟话音信号,并且在由麦克风312接收到所发出的声音后,用A/D-转换器(未示出)对这些所发出的声音进行转换。人310听到扬声器306所发出的话音,并且还由麦克风312获取扬声器306所发出的受终端300的环境308影响的话音。
对于由各滤波器对304a/314a,304b/314b,...,304n/314n进行滤波的每个频带,回声控制单元316如上所述地在各频带上执行回声消除。接着,用各滤波器318a,b,...,n对每个频带进行滤波,并且按上述方式由NLP 320对每个频带进行回声抑制。最后,在传输至对端(未示出)前,在NLP 320中将经滤波和回声抑制的频带组合成合成信号。
所描述的回声消除器的优势在于,由于当把所要进行回声消除的信号划分为单独的频带时可以降低采样率,便降低所需的处理容量。由于降低了采样率,所需处理容量与采样率的降低的平方成正比地下降。以下示例将示出上述回声消除器的计算速率C是如何降低的:
如上所述,将计算速率的公式定义为C=f2x1。对于采样频率f=20kHz和回声延迟1=100ms,计算速率C为200002Hzx0.1s=40MOPS。如果将信号划分为4个单独频带,每个频带具有采样频率5kHz,针对每个频带的计算速率C为50002Hzx0.1s=2.5MOPS。对于总共4个频带,此时计算速率Ctot为4x2.5MOPS=10.0MOPS。因此,将要进行回声消除的信号划分为4个频带将计算速率从40MOPS降低为10MOPS,即总计算速率降低至1/4。
回声消除器的另一优势在于,可以针对各频带使用不同的基于线性滤波的回声消除器,如果例如大部分回声存在于较低频率范围内并且较少的回声存在于较高的频率范围内,那么可以针对较低的频率范围使用导致较小剩余回声的复杂的回声消除器,并且可以针对较高的频率范围使用较低复杂度的回声消除器。然而,所描述的回声消除器的缺陷在于,将频带组合为可接受的合成信号的处理相对复杂。
因此,存在与上述现有解决方案相关的特定问题。即使采用回声抑制器和基于线性滤波的回声消除器的组合,考虑到终端有限的处理容量,设计在不损失所产生的话音信号的自然性的情况下,从基于线性滤波的回声消除器产生小到足以被回声抑制器抑制的剩余回声的装置也是一个问题。
另一问题在于,在采用频带划分的回声消除器的情况下,设计频带的累加函数是非常复杂的。这是由于,针对频带的滤波器特性实际上并不理想,并且针对各频带使用了多个不同的回声控制单元。
发明内容
本发明的目的是解决上述问题中的至少某些问题。此外,本发明的目的是,提供能够在通过通信链路进行语音通信期间有效地在通信终端中消除回声的解决方案,该解决方案需要降低了的处理容量。可以通过根据所附独立权利要求的方法和装置实现上述目的和其它目的。
根据一方面,提供了一种用于在与对方的语音呼叫期间在通信终端中消除回声的方法。所述通信终端包括扬声器、麦克风和回声消除单元。当消除回声时,回声消除单元接收来自对方的话音信号和来自麦克风的话音信号。将麦克风信号馈入第一和第二分支,其中,在第一分支中,基于所接收的麦克风信号和所接收的来自对方的话音信号,产生对麦克风信号中的回声信息的第一估计。最后,将第一估计从被馈入第二分支的信号中减去,导致将要向对方发送的回声消除后的话音信号。当产生第一估计时,以下采样因子i对第一分支中所接收的麦克风信号进行下采样,并以相同的下采样因子i对来自对方的所接收的话音信号进行下采样。用数字滤波器对经下采样的来自对方的话音信号进行滤波,导致第二估计。接着,以等于下采样因子i的上采样因子i对第二估计进行上采样,形成第一估计。
根据另一方面,提供了通信终端中用于在与对方的语音呼叫期间消除回声的配置。所述通信终端包括扬声器、麦克风和回声消除单元。所述回声消除单元适于接收来自对方的话音信号和来自麦克风的信号。回声消除单元包括第一和第二分支,其中,第一分支适于接收麦克风信号,并所接收的麦克风信号和所接收的来自对方的话音信号,产生对麦克风信号中回声信息的第一估计。第二分支适于接收麦克风信号,以及减法器适于将所产生的估计从第二分支中的信号中减去。回声消除单元还包括:第一下采样器,适于以下采样因子i对第一分支中所接收的麦克风信号进行下采样,以及第二下采样器,适于以下采样因子i对来自对方的所接收的话音信号进行下采样。此外,回声消除单元包括:数字滤波器,适于对经下采样的来自对方的话音信号进行滤波,以产生第二估计;以及上采样器,适于以等于下采样因子i的上采样因子i对第二估计进行上采样,导致第一估计。基于经下采样的来自对方的话音信号和经下采样的麦克风信号执行回声消除可以需要相对较少的通信终端的处理容量,仍导致足够高质量的回声消除。
根据另一方面,提供了一种在与对方的语音呼叫期间在通信终端中消除回声的方法。所述通信终端包括扬声器、麦克风和回声消除单元。当消除回声时,回声消除单元接收与通信终端的当前可用处理容量有关的信息,基于当前可用处理容量选择适当的回声消除过程,并应用所选择的回声消除过程。所述回声消除过程是在回声消除单元中从多个可选回声消除过程中选择的。此外,所述回声消除过程包括以下步骤:对通信链路上的输入话音信号进行下采样,在自适应滤波器中对经下采样的信号进行滤波,对经滤波的信号进行上采样,以及将经上采样的信号从来自麦克风的话音信号中减去。
根据又一方面,提供了一种通信终端中用于在与对方语音呼叫期间消除回声的配置。所述通信终端包括:容量指示器,适于指示终端的当前可用处理容量;控制单元,适于基于当前可用处理容量,选择一个可用回声消除过程,以及回声消除单元,适于应用所选择的回声消除过程。此外,所述回声消除过程包括以下步骤:对通信链路上的输入话音信号进行下采样,在自适应滤波器中对经下采样的信号进行滤波,对经滤波的信号进行上采样,以及将经上采样的信号从来自麦克风的话音信号中减去。因通信终端的当前可用处理容量改变回声消除过程可以导致灵活高效地利用通信终端的处理容量。
以上通信终端中的方法和配置的不同实施例是可行的。例如,回声消除单元可以从多个值中选择下采样和上采样因子i,其中每个值表示单独的可用回声消除过程。可以基于通信终端的可用处理容量选择回声消除过程。可以在从信号中减去第一估计前,将第二分支中的信号延迟时间t,时间t等于产生第一估计所引入的时间延迟。所述数字滤波器可以是自适应的,并且可以将经下采样的麦克风信号用于对滤波器进行适配。回声抑制器可以适于抑制来自回声消除单元的任意剩余回声。
根据详细的描述,本发明的其它特征和益处将显而易见。
附图说明
下面,将借助示例实施例并参照附图更详细地描述本发明,附图中:
图1a是示出了两个人正在通过数字通信链路使用终端进行交谈的情形的基本视图。
图1b是示出了典型地发生在数字通信中的回声的不同时间延迟部分的图。
图2是示出了根据现有技术的回声消除器和回声抑制器的组合的框图。
图3是示出了根据现有技术的频带划分回声消除器和回声抑制器的另一组合的框图。
图4是示出了根据一实施例的回声消除器和回声抑制器的组合的框图。
图5是示出了根据另一实施例的用于控制回声消除器的方法的流程图。
图6是示出了根据又一实施例的回声消除单元的框图。
具体实施方式
简要地说,本发明提供了一种解决方案,其中,语音通信终端在与对端的话音通信期间,可以在将信号发送至对端前,更有效并需要更少处理容量地实现麦克风信号的回声消除。通过对来自对端的通信链路上的输入话音信号进行下采样,在自适应滤波器中对经下采样的信号进行滤波,以及对来自自适应滤波器的输出信号进行上采样,来产生对麦克风信号中包括大部分回声信息的部分的估计。最后,将回声估计从麦克风信号中减去。
本发明还提供了一种解决方案,其中,语音通信终端在与对端的语音通信期间,可以检测其自身的当前可用处理容量,并根据所检测的处理容量将其自身的回声消除过程调整为适当的回声消除过程。终端检测可用处理容量,并基于该容量确定适当的回声消除过程。接着,终端检查当前使用的过程是否与所确定的过程相同。如果过程不同,终端用所确定的过程替代当前使用的过程,并继续接收与当前可用处理容量有关的信息。另一方面,如果过程相同,不必替代该过程,并且终端继续接收与当前可用处理容量有关的信息。
可选地,还可以不考虑终端的可用处理容量(即不基于当前使用的处理容量调整回声消除过程)使用上述回声消除方法。
在该说明书中,术语“话音”指任意形式的语音声音。“回声消除器”可以是基于线性滤波的回声消除器与或不与回声抑制器的任意组合。术语“麦克风信号中的回声信息”是所接收的麦克风信号中源自于扬声器的部分。在以下示例中,假设将FIR-NLMS(有限冲激响应-归一化最小均方)用作用于估计的滤波方法。然而,滤波器还可以使用任何其它适当的自适应或非自适应方法,如NLMS(归一化最小均方)、RLS(递归最小平方)、LS(最小平方)等。
下面参照图4,现在将描述用于回声消除的配置的实施例。在与对端(未示出)的语音呼叫期间,人410使用终端400。由D/A-转换器404将在通信链路402上到达的输入数字话音信号转换为模拟语音信号,由终端400的扬声器406发出该模拟语音信号。终端400的麦克风412接收人410的话音和来自对端的话音,来自对端的话音从扬声器406发出并受到终端400的环境408的影响。A/D-转换器414将来自麦克风412的麦克风信号转换为数字信号。终端还包括回声消除单元416,回声消除单元416将从通信链路402而来的来自对端的信号以及来自终端400的麦克风412的经A/D转换的信号作为输入,并产生输出信号。最后,在传输至对端(未示出)以前,由非线性处理器(NLP)422对经处理的输出信号进行进一步的处理,以例如抑制任何剩余回声。回声消除单元416可以应用根据终端400的当前可用处理容量选择的多个可选回声消除过程(416a、416b、...)中的一个。回声消除过程416a、416b、...需要不同数量的可用处理容量。
例如,如果检测到大的当前可用处理容量,将使用需要更多处理容量的更严格的回声消除过程。另一方面,当检测到较小的当前可用处理容量时,将使用需要较少处理容量的不那么严格的回声消除过程。
容量指示器418指示终端400的当前可用处理容量,并将该值作为输出提供给控制单元420。可用处理容量由于终端中不同的正在进行的处理而发生变化。容量指示器418监控终端410的一个或多个处理器(未示出),以接收当前可用处理容量的信息。
接着,控制单元420相应地选择适当的回声消除过程416a,416b,...,并且还向NLP 422提供与所选的回声消除过程416a,416b,...有关的信息,NLP 422根据所选的回声消除过程416a,416b,...调整其算法。本发明的优势为,可以由于当前可用处理容量而调整回声消除过程。换言之,当将少量处理容量用于终端400中的其它处理时,可以将终端400的更多的处理容量用于回声消除,导致更好的回声消除。另一方面,当其它处理需要终端400的更多的处理容量时,可以使用仍导致足够的回声消除的需要较少容量的过程。采用这种方式,可以优化话音质量,而不危害终端400中其它活动的处理需求。以下根据图6描述了需要较少处理容量然而导致足够的回声消除的这种过程的示例。实际中,使用NLP来抑制来自回声消除单元416的输出信号中的任意剩余回声。然而,还可以使用其它电路来去除潜在的剩余回声。对于仅产生极小的剩余回声的回声消除单元,可以不包括NLP。因此,对于本发明来说,NLP是可选的而不是必须的。
下面参照图5,描述根据另一实施例的选择回声消除方法的处理,图5示出了具有在由用户操作的通信终端中执行的步骤的流程图。终端能够根据当前可用容量使用不同的回声消除过程。在第一步骤500中,或多或少连续地从容量指示器等接收可用处理容量的指示。在下一步骤502中,根据可用处理容量选择适当的回声消除过程。在下一步骤504中,根据当前应用的回声消除过程和在步骤502中选择的回声消除过程是否相同来决定是否应当更新过程。如果当前正在应用所选的回声消除过程,没有必要更新回声消除过程,并且过程返回至步骤500,以继续接收终端的可用处理容量的指示。如果相反,当前并未应用所选的回声消除过程,在步骤504中判定对回声消除过程进行更新。接着,在步骤506中,用所选的回声消除过程来替代当前应用的回声消除过程。在下一可选步骤508中,如果使用了NLP,还可以相应地更新NLP的算法。最后,过程返回至步骤500,并继续接收终端的可用处理容量的指示。
下面参照图6,进一步参照图4来描述回声消除单元的实施例。回声消除单元600(在图4中也标识为416)能够应用多个可选回声消除过程416a,416b,...。当应用特定的回声消除过程时,回声消除单元600将按以下方式工作:回声消除单元将来自输入通信链路402的话音信号作为输入602,并将来自A/D-转换器414的输出信号作为输入612。单元600将其输出624的信号作为输入馈入NLP 422。输入612的输入信号被馈入两个分支:估计分支608和话音分支610。
下采样器604和614分别以因子i来对输入602和612的输入信号进行下采样。下采样因子i可以是整数值(2,3,4,...,n),例如,从24kHz到12kHz的下采样因子2,或从24kHz到8kHz的下采样因子3。然而,下采样因子i还可以是任意其它适当的值,例如小数。下采样因子i的每个值表示单独的回声消除过程。
单元600具有数字滤波器606,数字滤波器606将来自下采样器604的输出信号作为输入,并产生经下采样的回声估计。基于来自减法器616的输出来使数字滤波器适配,对于减法器616,馈入来自下采样器614的经下采样的输出信号作为输入。滤波器606中的滤波器系数是根据输入来动态确定的,并因终端400的变化中的环境而连续更新。滤波器对来自下采样器604已使用了采样因子进行处理的输入信号进行处理,导致对输入612的信号中源自终端400的扬声器406并受终端400的环境影响的部分的估计。这些经下采样的估计信号将被作为输入信号馈送至减法器616以及上采样器618。上采样器618以与执行下采样操作相同的因子i对输入信号进行上采样。来自上采样器618的输出信号是对输入612上的麦克风信号中源自终端400的扬声器406的部分的估计。这些麦克风信号受到终端400的环境的影响。
可以通过改变下采样因子i来调整因终端400的可用处理容量而导致的回声消除所需的处理容量。以该因子i执行下采样和上采样操作。较高的下采样因子i需要相对较少的处理容量,较低的下采样率需要相对较大的处理容量。
然而,由于下采样和上采样以及估计回声的处理中的可能延迟,在估计分支608中对输入612的处理导致延迟。因此,在话音分支610中,延迟单元620被适配为,将输入612的信号作为输入,并产生与估计分支608相同的延迟。将来自上采样器618的输出信号作为第一输入馈送至减法器622,并将来自延迟单元620的输出信号作为第二输入馈送至减法器622。减法器622将其第一输入的信号从其第二输入的信号中减去,即将来自估计分支608的输出信号从来自话音分支610的输出信号中减去,导致其输出上的回声降低的信号624。最后,将这些回声降低的信号作为输入馈送至NLP 422。
其它可选回声消除单元可以是任意适当的回声消除单元,并且在本说明书中不进行详细限定。
通过本发明,获得了灵活的回声消除方法,优化了话音质量而不危害终端400中其它活动的处理需求。利用上述方案,可以针对大部分回声所在的相对较低的频率范围执行回声消除。此外,不必将频率范围组合成合成信号,而将频率范围组合成合成信号是复杂的并且需要大量的处理容量。
虽然参照具体示例实施例描述了本发明,但描述总体仅意在示意发明的思想,并且不应被看作对发明范围的限制。虽然在描述上述实施例时一直使用移动终端或移动电话,但可以按所述方式使用数字通信链路上用于语音通信的其它任意终端。虽然在此处的实施例中使用了方法FIR-NLMS,但还可以用任意其它适当的自适应或非自适应滤波方法来估计麦克风信号的回声。
本发明总体由以下独立权利要求限定。

Claims (26)

1.一种在与对方的语音呼叫期间在通信终端(400)中消除回声的方法,所述终端(400)包括扬声器和麦克风,所述方法包括由所述终端(400)中的回声消除单元(416、600)执行的以下步骤:
a)在所述回声消除单元(600)的第一输入(612)上接收来自所述麦克风的话音信号,
b)将所接收的麦克风信号馈入第一分支(608)和第二分支(610),
c)在所述回声消除单元(600)的第二输入(602)上接收来自所述对方的话音信号,
d)基于所接收的麦克风信号和所接收的来自所述对方的话音信号,在所述第一分支(608)中产生对麦克风信号中的回声信息的第一估计,
e)执行减法,其中,从被馈入第二分支(610)中的信号中减去所产生的第一估计,以及
f)从所述回声消除单元(416、600)输出减法结果,
其中,产生第一估计的步骤还包括以下子步骤:
·以下采样因子i来对第一分支(608)中所接收的麦克风信号进行下采样,
·以下采样因子i来对所接收的来自所述对方的话音信号进行下采样,
·通过在数字滤波器(606)中对经下采样的来自所述对方的话音信号进行滤波,产生对所述麦克风信号中的回声信息的经下采样的第二估计,以及
·通过以与下采样因子i相等的上采样因子i来对所述第二估计进行上采样,以产生所述第一估计。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述下采样和上采样因子i是从多个值中选择的,其中,所述多个值中的每一个表示单独的可用回声消除过程(416a、b、...、n)。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述可用回声消除过程(416a、b、...、n)需要所述终端(400)不同量的处理容量,并且所述回声消除过程(416a、b、...、n)是基于所述终端(400)的当前可用处理容量来选择的。
4.根据权利要求3所述的方法,其中,选择回声消除过程的步骤还包括:如果当前使用的回声消除过程与所选择的回声消除过程不同,则用所选择的回声消除过程来替代所述当前使用的回声消除过程。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,在步骤e)中的减法前将馈入所述第二分支(610)的信号延迟时间t,所述时间t等于在产生所述第一估计时引入的时间延迟。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,所述数字滤波器(606)是自适应的,并且用经下采样的麦克风信号和所述第二估计之间的差来对所述滤波器(606)进行适配。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其中,回声抑制器(422)抑制来自所述回声消除单元(416、600)的输出信号中的任何剩余回声。
8.一种通信终端(400)中的装置,用于在与对方的语音呼叫期间在向所述对方传输话音信号前消除回声,所述装置包括回声消除单元(416、600),所述回声消除单元(416、600)具有:
a)第一输入(612),适于接收来自所述终端(400)的麦克风(406)的话音信号,
b)第二输入(602),适于接收来自所述对方的话音信号,
c)第一分支(608),适于接收所述第一输入(612)上的麦克风信号,并基于所接收的麦克风信号和所接收的来自所述对方的话音信号,产生对麦克风信号中的回声信息的第一估计,
d)第二分支(610),适于接收所述第一输入(612)上的麦克风信号,以及
e)减法器(622),适于执行减法,其中,在从所述回声消除单元(416、600)输出前,从所述第二分支(610)的信号中减去在所述第一分支(608)中产生的第一估计,
其中,所述回声消除单元(416、600)还包括:
·第一下采样器(614),适于以下采样因子i对所述第一分支(608)中所接收的麦克风信号进行下采样,
·第二下采样器(604),适于以下采样因子i对所接收的来自所述对方的话音信号进行下采样,
·数字滤波器(606),适于通过对经下采样的来自所述对方的话音信号进行滤波,产生对所述麦克风信号中的回声信息的第二估计,以及
·上采样器(618),适于以与下采样因子i相等的上采样因子i来对所述第二估计进行上采样,以产生所述第一估计。
9.根据权利要求8所述的装置,其中,所述下采样因子i能够从多个值中选择,其中,所述多个值中的每一个表示单独的可用回声消除过程(416a、b、...、n)。
10.根据权利要求9所述的装置,包括:容量指示器(418),适于指示所述终端(400)的当前可用处理容量;以及控制单元(420),适于基于所指示的当前可用处理容量,选择所述可用回声消除过程(416a、b、...、n)之一,所述可用回声消除过程(416a、b、...、n)需要所述终端(400)不同量的处理容量。
11.根据权利要求10所述的装置,其中,所述控制单元(420)还适于:如果当前使用的回声消除过程与所选择的回声消除过程不同,则用所选择的回声消除过程(416a、b、...、n)来替代所述当前使用的回声消除过程(416a、b、...、n)。
12.根据权利要求8-11中任一项所述的装置,包括:所述第二分支(610)中的延迟单元(620),适于在所述减法器(622)中的减法前将所接收的麦克风信号延迟时间t,所述时间t等于在产生所述第一估计时引入的时间延迟。
13.根据权利要求8-11中任一项所述的装置,其中,所述数字滤波器(606)是自适应的,所述自适应是基于经下采样的麦克风信号和所述第二估计之间的差。
14.根据权利要求8-11中任一项所述的装置,包括:回声抑制器(422),适于抑制来自所述回声消除单元(416,600)的输出信号中的任何剩余回声。
15.一种用于在与对方的语音呼叫期间在通信终端(400)中消除回声的方法,所述终端(400)包括扬声器和麦克风,所述方法包括由所述终端(400)中的回声消除单元(416)执行的以下步骤:
a)接收与所述终端(400)中的当前可用处理容量有关的信息,
b)基于所述当前可用处理容量来选择适当的回声消除过程(416a、b、...、n),以及
c)应用所选择的回声消除过程(416a、b、...、n),其中,所述回声消除过程是在所述回声消除单元(416)中从多个可选择的回声消除过程中选择的,所述回声消除单元(416)适于使用不同的回声消除过程,并且
所述回声消除过程还包括以下子步骤:
·对通信链路上的输入话音信号进行下采样,
·在自适应滤波器中对经下采样的信号进行滤波,
·对经自适应滤波器滤波的信号进行上采样,以及
·从来自麦克风的话音信号中减去经上采样的信号。
16.根据权利要求15所述的方法,其中,步骤b)还包括:如果当前使用的回声消除过程与所选择的回声消除过程不同,则用所选择的回声消除过程(416a、b、...、n)来替代所述当前使用的回声消除过程(416a、b、...、n)。
17.根据权利要求15或16所述的方法,其中,所选择的回声消除过程包括以下步骤:
a)在所述回声消除单元(600)的第一输入(612)上接收来自麦克风的话音信号,
b)将所接收的麦克风信号馈入第一分支(608)和第二分支(610),
c)在所述回声消除单元(600)的第二输入(602)上接收来自所述对方的话音信号,
d)基于所接收的麦克风信号和所接收的来自所述对方的话音信号,在所述第一分支(608)中产生对所述麦克风信号中的回声信息的第一估计,
e)执行减法,其中,从被馈入所述第二分支(610)中的麦克风信号中减去所产生的第一估计,以及
f)从所述回声消除单元输出减法结果。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,在第一减法前将馈入所述第二分支(610)的信号延迟时间t,所述时间t具有与产生第一估计所用时间相同的时长。
19.根据权利要求18所述的方法,其中,产生第一估计的步骤还包括以下子步骤:
·以下采样因子i对所述第一分支(608)中所接收的麦克风信号进行下采样,
·以因子i对所接收的来自所述对方的话音信号进行下采样,
·通过在数字滤波器(606)中对经下采样的来自所述对方的话音信号进行滤波,产生对所述麦克风信号中的回声信息的经下采样的第二估计,以及
·通过对所述第二估计进行上采样来产生所述第一估计。
20.根据权利要求19所述的方法,其中,所述数字滤波器(606)是自适应的,并且用经下采样的麦克风信号和所述第二估计之间的差来对所述滤波器(606)进行适配。
21.一种通信终端(400)中用于在与对方语音呼叫期间消除回声的装置,所述装置包括:
a)容量指示器(418),适于指示所述终端(400)的当前可用处理容量;
b)控制单元(420),适于基于所述当前可用处理容量,选择一个可用回声消除过程(416a、b、...、n),以及
c)回声消除单元(416,600),适于应用所选择的回声消除过程(416a、b、...、n),
其中,所述回声消除单元(416)装置有多个可选择的回声消除过程(416a、b、...、n),并且
所述回声消除过程还包括以下子步骤:
·对通信链路上的输入话音信号进行下采样,
·在自适应滤波器中对经下采样的信号进行滤波,
·对经自适应滤波器滤波的信号进行上采样,以及
·从来自麦克风的话音信号中减去经上采样的信号。
22.根据权利要求21所述的装置,其中,所述控制单元(420)还适于:如果当前使用的回声消除过程与所选择的回声消除过程不同,则用所选择的回声消除过程(416a、b、...、n)来替代所述当前使用的回声消除过程(416a、b、...、n)。
23.根据权利要求21或22所述的装置,其中,所述回声消除单元(416)包括:
a)第一输入(612),适于接收来自所述终端(400)的麦克风(406)的话音信号,
b)第二输入(602),适于接收来自所述对方的话音信号,
c)第一分支(608),适于接收所述第一输入(612)上的麦克风信号,并基于所接收的麦克风信号和所接收的来自所述对方的话音信号,产生对麦克风信号中的回声信息的第一估计,
d)第二分支(610),适于接收所述第一输入(612)上的麦克风信号,以及
e)减法器(622),适于执行减法,其中,在从所述回声消除单元(600)输出前,从所述第二分支(610)的信号中减去在所述第一分支(608)中产生的第一估计。
24.根据权利要求23所述的装置,包括:所述第二分支(610)中的延迟单元(620),适于在第一减法前将所接收的麦克风信号延迟时间t,所述时间t具有与产生第一估计所用时间相同的时长。
25.根据权利要求24所述的装置,其中,所述回声消除单元包括:
·第一下采样器(614),适于以下采样因子i对所述第一分支(608)中所接收的麦克风信号进行下采样,
·第二下采样器(604),适于以下采样因子i对所接收的来自所述对方的话音信号进行下采样,
·数字滤波器(606),适于通过对经下采样的来自所述对方的话音信号进行滤波,产生对麦克风信号中的回声信息的第二估计,以及
·上采样器(618),适于通过以与下采样因子i相等的上采样因子i对所述第二估计进行上采样来产生所述第一估计。
26.根据权利要求25所述的装置,其中,所述数字滤波器(606)是自适应的,所述自适应是基于经下采样的麦克风信号和第二估计之间的差。
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