CN113873089B - 一种降低噪声的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种用于降低噪声的方法，该方法包括：接收第一信号；在所述接口电路的第一端口采集第二信号；将所述第二信号进行滤波得到第三信号；根据所述第三信号，确定第四信号，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号；在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述接口电路和所述话机连接的线路中，用于与所述线路中的噪声信号进行抵消。通过获取噪声信号，并基于噪声信号生成对应于噪声信号的反向信号，然后发送反向信号，并与话机线路上的噪声信号进行抵消，继而达到降低话机中的工频噪声的效果。

Description

一种降低噪声的方法和装置
技术领域
本申请涉及音频处理领域，并且更具体地，涉及一种降低噪声的方法和装置。
背景技术
普通老式电话业务(plain old telephone service，POTS)是标准的模拟电话服务，随着基于IP的语音传输(voice over internet protocol，VoIP)技术的发展，电话业务一般集成在光网络终端(optical network terminals，ONT)中，ONT可以为普通话机与网络接口之间的提供相当于接口电路的功能，以此来实现普通电话机与网络接口进行连接。ONT/接口电路可以具有馈电、过压保护、振铃、监视、编解码、信号音产生器等功能。其主要包括用户接口电路(subscriber line interface circuits，SLIC)、编解码和滤波器(coder/decoder，CODEC)。
ONT一般是通过电源适配器将交流电转换为直流电进行供电，由于电源适配器的质量问题，交流电不能被完全隔离，会有部分交流电通过底线(ground，GND)泄漏到ONT中，然后耦合到用户电话线正极线TIP/负极线RING上，最终进行入电话机中形成干扰，在人耳的感觉上就成了持续存在的轰鸣声，减低语音质量，影响体验。由于这个噪声的频率为工频，所以被称为工频噪声。
为了对工频噪声进行消除，最简单的方案是选择好的电源适配器，使得泄露的噪声尽可能小，但是好的适配器价格昂贵，很多场景中难以实现。另一种方案是进行噪声的抵消，现有技术中常见的噪声抵消方法是利用参考信号进行信道估计，获得反向噪声信号，从而将噪声抵消，但是目前的利用ONT的场景中，交流电被适配器隔离了，或者通过地线耦合的，无法直接获得或采集到，所以不太方便进行抵消，因此，还没有比较好的方式来消除电话业务中的工频噪声。
发明内容
本申请提供一种用于降低噪声的方法，通过获得对应于接口电路接收侧的噪声信号的反向信号，并将该反向信号发送至接口电路与话机连接的线路上，从而与线路上的噪声信号相抵消，继而降低话机中的噪声。
第一方面，提供了一种降低噪声的方法，该方法包括：应用于接口电路中，所述接口电路为话机接入网络提供接口，包括：接收第一信号，所述第一信号来自于所述接口电路与所述话机连接的线路上的信号，所述第一信号只包括噪声信号；在所述接口电路的第一端口采集第二信号，所述第二信号为所述第一信号经过模数转换后且编码前的信号；将所述第二信号进行滤波得到第三信号，所述第三信号为所述第二信号中信号幅度大于第一阈值的信号；根据所述第三信号，确定第四信号，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号；在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述接口电路和所述话机连接的线路中，用于与所述线路中的噪声信号进行抵消，其中，所述噪声信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第三阈值范围内的信号。
与现有技术中的利用信道估计进行噪声信号抵消的方法不同，通过获取接口电路接收侧的噪声信号，并基于噪声信号生成对应于噪声信号的反向信号，随后将生成的反向信号发送至话机与接口电路连接的线路上，从而抵消线路上的噪声信号，继而降低话机中的噪声。
可选地，上述接收的第一信号可以为话机输出到接口电路中的信号，第四信号可以为接口电路输出到话机的信号，或者可选地，第一信号可以是在接口电路的发送侧接收的，第四信号可以是在接口电路的接收侧发送的。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述第三信号，确定第四信号包括：根据所述第三信号，获得正弦和余弦两路信号的权重，其中，所述正弦和余弦两路信号的权重用于调整所述第四信号的相位和幅度，所述正弦和余弦两路信号为与所述第一噪声信号具有相同或频率相似度在第四阈值范围内的正弦和余弦信号；根据所述正弦和余弦两路信号的权重，通过加权求和确定所述第四信号。
本申请通过算法获得对应于接口电路发送侧的噪声信号的反向信号，并将反向信号与话机线路上的噪声信号相抵消，从而达到了降低话机噪声的效果。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述根据所述第三信号，确定第四信号还包括：根据信道响应信息，确定所述第四信号，其中，所述信道响应信息包括信道时延和/或信号衰减，所述信道响应信息对应于经过所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的信息。
通过考虑包括时延和信号衰减在内的信道响应信息，可以获得更加准确的噪声信号的反向信号，从而提高了噪声信号的准确性。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号还包括：根据信道时延发送所述第四信号，其中，所述信道时延为对应于所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的时延。
通过考虑信道时延，可以获得更加准确的噪声信号的反向信号，从而提高了噪声信号的准确性。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述方法还包括：在所述接口电路的所述第二端口发送第一测试信号，所述第一测试信号为单频点信号，其频率与所述第四信号的频率相同；在所述接口电路的所述第一端口接收第二测试信号，所述第二测试信号为所述第一测试信号经过所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道之后的输出信号；根据所述第一测试信号和所述第二测试信号的相位和幅度，获得所述第一测试信号的延时和衰减。
通过获取包括时延和信号衰减在内的信道响应信息，可以获得更加准确的噪声信号的反向信号，从而提高了噪声信号的准确性。
结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述第二信号为：所述接口电路中的编码器和模数转换器之间的信号，或者为所述接口电路中外线测试MELT处的信号。
第二方面，提供了一种降低噪声的装置，该装置包括：所述装置为话机接入网络提供接口，包括：接收模块，用于接收第一信号，所述第一信号来自于所述装置与所述话机连接的线路上的信号，所述第一信号只包括噪声信号；采集模块，用于在所述装置的第一端口采集第二信号，所述第二信号为所述第一信号经过模数转换后且编码前的信号；处理模块，用于将所述第二信号进行滤波得到第三信号，所述第三信号为所述第二信号中信号幅度大于第一阈值的信号；所述处理模块还用于：根据所述第三信号，确定第四信号，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号；发送模块，用于在所述装置的第二端口发送所述第四信号，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述装置和所述话机连接的线路中，用于与所述话机线路中的噪声信号进行抵消，其中，所述噪声信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第三阈值范围内的信号。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块具体用于：根据所述第三信号，获得正弦和余弦两路信号的权重，其中，所述正弦和余弦两路信号的权重用于调整所述第四信号的相位和幅度，所述正弦和余弦两路信号为与所述第一噪声信号具有相同或频率相似度在第四阈值范围内的正弦和余弦信号；根据所述正弦和余弦两路信号的权重，通过加权求和确定所述第四信号。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述处理模块还用于：根据信道响应信息，确定所述第四信号，其中，所述信道响应信息包括信道时延和/或信号衰减，所述信道响应信息对应于经过所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的信息。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述发送模块还用于：根据信道时延发送所述第四信号，其中，所述信道时延为对应于所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的时延。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述发送模块还用于：在所述装置的所述第二端口发送第一测试信号，所述第一测试信号为单频点信号，其频率与所述第四信号的频率相同；所述接收模块还用于：在所述装置的所述第一端口接收第二测试信号，所述第二测试信号为所述第一测试信号经过所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道之后的输出信号；所述处理模块还用于：根据所述第一测试信号和所述第二测试信号的相位和幅度，获得所述第一测试信号的延时和衰减。
结合第二方面，在第二方面的某些实现方式中，所述第二信号为：所述装置中的编码器和模数转换器之间的信号，或者为所述装置中外线测试MELT处的信号。
第三方面，提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序，该计算机程序包括用于执行如第一方面或第一方面的任意可能的实现方式中的方法的指令。
第四方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，当其在计算机设备上运行时，使得所述计算机设备执行如第一方面所述的方法。
第五方面，提供了一种芯片，包括处理器与数据接口，所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的程序指令，以执行如第一方面所述的方法。
附图说明
图1是POTS接口电路的原理示意图。
图2是本申请实施例的应用场景的示意图。
图3是现有技术中的一种回声抵消架构示意图。
图4是本申请实施例的一个降低噪声的方法的示意图。
图5是本申请实施例的一个降低噪声的系统的示意图。
图6是本申请实施例的另一个降低噪声的系统的示意图。
图7是本申请实施例的另一个降低噪声的系统的示意图。
图8是本申请实施例的一个降低噪声的装置的示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。
普通老式电话业务(plain old telephone service，POTS)是标准的模拟电话服务，随着VOIP技术的发展，电话业务一般集成在光网络终端(optical network terminals，ONT)中，ONT可以为普通话机与网络接口之间提供相当于接口电路的功能，以此来实现普通电话机与网络接口进行连接。ONT可以具有馈电、过压保护、振铃、监视、编解码、信号音产生器等功能。其主要包括用户接口电路(subscriber line interface circuits，SLIC)、编码译码器(coder/decoder，CODEC)和滤波器。
图1示出了现有技术中的一个POTS接口电路的原理示意图。如图1所示，该接口电路主要包括SLIC和CODEC两大部分。
其中SLIC是用户线接口，它是CODEC与外接话机环路的中间接口。它可以具有如下功能：铃流信号，能提供话机振铃所需的铃流，它是一负高压交流信号；摘挂机检测信号，它提供话机摘挂机时的微处理器检测信号，微处理器根据该信号的变化来判别出话机的摘挂机情况；语音信号接口，它具有与CODEC与DTMF(Dual Tone Multi Frequency，双音多频)相连的模拟语音信号接口，完成从话机到CODEC与DTMF或从CODEC到话机的模拟语音信号连接；它是话机与CODEC联系的间桥梁；用户线接口，连接话机。
CODEC：利用编解码器、滤波器完成语音信号的ADC(analog to digitalconverters，模拟数字转换器)与DAC(digital to analog converters，数字模拟转换器)变换，其脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口与外部接口相接，而模拟口与SLIC相接。
外线测试(Metallic Line Testing，MELT)部分，用于用户外线测试，是测试设备到用户话机这一段的电气指标。当用户POTS业务出现故障时，通过对用户外线的各项性能或指标(如线间电容、电阻等)进行测试，判断用户外线是否存在问题。为了进行外部电路的测试，需要有相关的ADC采集电路，采集电路可以采集网络中的电流和电压。
ONT一般是通过电源适配器将交流电转换为直流电进行供电，如图2示出的本申请实施例的应用场景的示意图，由于电源适配器的质量问题，交流电不能被完全隔离，会有部分交流电通过底线(ground，GND)泄漏到ONT中，然后耦合到用户电话线上，最终进行入电话机中形成干扰，在人耳的感觉上就成了持续存在的轰鸣声，减低语音质量，影响体验。由于这个噪声的频率为工频，所以被称为工频噪声。其中，工频是电网工作频率的简称，指电网中交流电的频率，同一电网中的所有发电机、输配电设备和用户均使用这一频率的交流电。目前世界上大多数国家使用50Hz作为电网工作频率，但也有美国、部分亚洲国家和地区使用60Hz工频。
大部分情况下，由于非线性的存在，进入用户电话线的噪声，除了50Hz的工频外，还存在它的倍频，如100Hz、150Hz等，甚至可一直延伸到语音信号的高频部分，如4000Hz存在大量的倍频成分。
由于这些工频噪声的存在极度影响了用户的体验，所以需要相关方案进行工频噪声的消除。为了对工频噪声进行消除，最简单的方案是选择好的电源适配器，使得泄露的噪声尽可能小，但是好的适配器价格昂贵，很多场景中难以实现。另一种方案是进行噪声的抵消，现有技术中常见的噪声抵消方法是利用参考信号进行信道估计，获得反向噪声信号，从而将噪声抵消。
图3示出了现有技术中的一个回声抵消架构的示意图。回声，是指来自对方的语音通过网络传输到本地，被本地接受后通过扬声器播放时，也会被本地的麦克风接受，发送回到对方，从而被对方接受，使得对方可以听到自己前面说的话，造成回声的效果。回声抵消，就是为了消除回声，会对混入到发送端的接受信号进行抵消。在图4中的回声抵消架构中，通过获取接收侧的参考信号，即接收侧接收到的信号，其中包括对方的语音信号，然后可以通过训练接收侧到发送侧的回声信道，获取经过回声信道后的回声信号，将参考信号和经过回声信道后的回声信号进行分析，获取滤波器的系数，然后将接受信号传输至滤波器中获取与回声信号反向的信号，随后与接收侧的回声信号进行叠加，从而达到抵消回声的效果。
但是在ONT场景中，由于交流电被适配器隔离了，或者是通过地线耦合的，无法直接获得或采集到，所以不太方便进行抵消，因此，目前还没有比较好的方式来消除电话业务中的工频噪声。
应理解，本申请中的接口电路可以为ONT，也可以是具有为话机接入网络提供接口功能的其他装置或设备，本申请对此不作限定。
本申请提出了一种降低噪声的方法，通过获取接口电路的发送侧的噪声信号，生成对应于噪声信号的反向信号，然后将反向信号发送至接口电路与话机连接的线路上，并与线路上的噪声信号相抵消，继而达到降低话机中的噪声的效果。
图4示出了本申请实施例的一个降低噪声的方法的示意图。如图4所示，该方法400包括步骤S410至S450，下面对这些步骤进行详细描述。
本申请实施例可以应用于接口电路中，所述接口电路可以为话机接入网络提供接口。
S410，接收第一信号。
作为一个实施例，所述第一信号来自于所述接口电路与所述话机连接的线路上的信号，所述第一信号只包括噪声信号。
可选地，上述第一信号可以为接口电路发送侧的信号，具体地，可以为话机通过与接口电路进行连接的线路传输到接口电路上的信号。
可选地，上述第一信号为只包括噪声信号的信号，如，当话机没有音频信号输出时，接口电路接收的信号。
S420，在所述接口电路的第一端口采集第二信号。
作为一个实施例，所述第二信号为所述第一信号经过模数转换后且编码前的信号。
可选地，上述第一端口可以位于接口电路中模数转换器之后，编码器之前的位置。
可选地，上述第二信号可以为：所述接口电路中的编码器和模数转换器之间的信号，或者为所述接口电路中外线测试MELT处的信号。
S430，将所述第二信号进行滤波得到第三信号。
作为一个实施例，所述第三信号为所述第二信号中信号幅度大于第一阈值的信号。
应理解，接口电路采集到的第二信号可能包括多个频点的噪声信号，而不同频点的噪声信号对于话机造成的影响也是不同的，所以可以通过滤波选择出对于话机影响较大的噪声信号并进行抵消，例如，可以基于噪声信号的幅度值，从采集到的第二信号中选择幅度值超过阈值的噪声信号，并基于滤波得到的噪声信号生成反向信号，从而可以提高生成反向信号的效率和准确性。可选地，上述阈值可以根据实际需求确定，本申请对此不作限定。
S440，根据所述第三信号，确定第四信号。
作为一个实施例，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号。
应理解，工频噪声包括基频50Hz和其它倍频，每一个频点的噪声基本上为单音，相对稳定。所以可以内部产生对应的单音信号，通过控制相位和幅度达到产生跟工频噪声等幅反向的单音信号，反向单音信号跟工频噪声进行叠加达到噪声抵消的目的。而现有技术中，单音信号的相位和幅度控制，可以通过正弦sin和余弦cos信号的加权叠加获得，不同的权重系数对应不同的相位和幅度，因此，本申请实施例可以通过算法获取正弦和余弦两路信号的权重来获得与第三信号对应的反向信号。
作为一个实施例，接口电路可以基于第三信号通过正弦和余弦两路基准信号获得对应于第三信号的反向信号。具体地，根据所述第三信号，获得正弦和余弦两路信号的权重，其中，所述正弦和余弦两路信号的权重用于调整所述第四信号的相位和幅度，所述正弦和余弦两路信号为与所述第一噪声信号具有相同或频率相似度在第四阈值范围内的正弦和余弦信号；根据所述正弦和余弦两路信号的权重，通过加权求和确定所述第四信号。
可选地，上述正弦和余弦两路信号的权重可以通过算法计算得到(例如，可以是最小均方算法(least mean square，LMS)、归一化最小均方(normalized least meansquare,NLMS)、递推最小二乘法(recursive least square，RLS)等)，利用算法得到两路信号的权重的过程属于现有技术，本申请实施例不做过多赘述。
作为另一个实施例，接口电路还可以基于信道响应信息生成对应于噪声信号的反向信号，具体地，根据信道响应信息，确定所述第四信号，其中，所述信道响应信息包括信道时延和/或信号衰减，所述信道响应信息对应于经过所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的信息。
应理解，噪声信号在不同的时间有不同的幅度和相位，而且，噪声信号在信道中传输时还可能发生信号衰减，因此，可以通过获取信道时延和信号衰减，进一步提高获取反向信号的准确性。
S450，在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号。
作为一个实施例，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述接口电路和所述话机连接的线路中，用于与所述线路中的噪声信号进行抵消，其中，所述噪声信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第三阈值范围内的信号。
作为另一个实施例，还可以在发送第四信号时进一步考虑信道时延对噪声信号的影响。具体地，在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号还包括：根据信道时延发送所述第四信号，其中，所述信道时延为对应于所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的时延。
通过获取信道时延和信号衰减，进一步提高获取反向信号的准确性。
作为一个实施例，包括信道时延和衰减的信道响应信息可以通过在接口电路中测试得到。具体地，所述方法还包括：在所述接口电路的所述第二端口发送第一测试信号，所述第一测试信号为单频点信号，其频率与所述第四信号的频率相同；在所述接口电路的所述第一端口接收第二测试信号，所述第二测试信号为所述第一测试信号经过所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道之后的输出信号；根据所述第一测试信号和所述第二测试信号的相位和幅度，获得所述第一测试信号的延时和衰减。
或者可选地，也可以分别在接口电路上发送两次测试信号，并基于两次测试信号的测试结果，分别得到信道时延和信号衰减，本申请对获得信道响应信息的方式不做限定。
与现有技术中利用参考信号和信道估计来进行抵消噪声信号的方法不同，本申请实施例通过获取接口电路发送侧的噪声信号，并基于该噪声信号生成对应于噪声信号的反向信号，然后与话机线路上的噪声信号相抵消，从而达到了降低话机噪声的效果。
图5示出了本申请实施例的一个降低噪声的系统架构的示意图。如图5所示，该系统架构包括噪声信号采集模块510、反向信号预测算法模块520和反向信号发送模块530。
其中噪声信号采集模块510可以位于CODEC的发送侧，具体地，位于模拟数字转换器ADC之后、编码器之前的位置。反向信号发送模块530位于解码器之后、数字模拟转换器DAC之前的位置，反向信号预测算法模块520也可以称为处理模块，本申请对此不做限定，可选地，本申请实施例中还可以包括接收模块，用于接收话机和接口电路连接线路上的信号，例如，接收模块可以位于SLIC和TIP/RING(连接话机与接口电路的线路)之间的位置，也可以位于CODEC中ADC和SLIC之间的位置。
本申请实施例的降低噪声的具体过程可以包括：噪声信号采集模块510采集CODEC发送侧的经过ADC之后的信号，其中包括TIP/RING上的噪声。然后噪声信号采集模块510对采集到的数字信号进行滤波，得到要进行抵消的噪声信号或残留噪声信号。或者，本申请实施例还可以包括处理模块，用于对采集到的噪声信号进行滤波处理，本申请对此不作限定。
可选的，本申请实施例在采集噪声信号时，会优先选择话机没有音频信号输出时进行采集，从而可以只获得噪声信号。应理解，噪声信号采集模块510采集到的噪声信号会包括多个频点的噪声信号，而低幅度噪声信号对通话质量造成的影响比较小，所以，噪声信号采集模块可以将采集到的噪声信号输入至滤波器进行滤波，获得信号幅度大于一定预设值的噪声信号，如-40dB，从而使得反向信号预测算法模块520可以针对特定频点的噪声信号生成反向信号。
反向信号预测算法模块520根据上述采集到的噪声信号进行预测，得到对应于噪声信号的反向噪声信号。具体地，反向信号预测算法模块520基于上述噪声信号，利用两路基准信号，如一路基准信号可以为Asin(ωt+T0)，另一路基准信号可以为Acos(ωt+T0)，通过算法(例如，可以是最小均方算法(least mean square，LMS)、归一化最小均方(normalized least mean square，NLMS)、递推最小二乘法(recursive least square，RLS)等)得到对应于反向信号的两路基准信号的权重，然后根据两路基准信号的权重，通过加权求和生成反向信号。上述两路基准信号是与采集到的噪声信号具有相同频率的基准信号，两路基准信号有固定的相位差，进一步地，当两路基准信号的相位差为90°时，两路基准信号可以为正弦信号和余弦信号。其中，利用算法获得信号的基准信号的权重属于现有技术，本申请实施例不做过多赘述。
反向信号发送模块530将反向噪声预测算法模块520生成的反向信号传输至CODEC的接收侧，与接收侧的语音信号一起进入连接话机和接口电路的TIP/RING线路上中，然后与TIP/RING上的的工频噪声信号进行抵消，从而达到降低话机中的噪声的效果。
应理解，本申请实施例中的接口电路以包括CODEC和SLIC两部分为例，但本申请并不限于此。
本申请的实施例中的接收方向是指接收来自对方的语音信号到本地的方向，接收的语音信号一般为PCM格式，然后解码，通过DAC的数模转换，传播到扬声器的方向。发送方向是指将本地的语音信号发送到对方的方向，ADC采集麦克风里面的模拟信号转换为数字，编码为PCM格式，然后发送给对方。接收侧：在接收方向，位于解码之后，DAC之前的位置。发送侧：在发送方向，位于ADC之后，编码之前的位置。
与现有技术中利用参考信号和信道估计来进行抵消噪声信号的方法不同，本申请实施例通过获取接口电路发送侧的噪声信号，并基于该噪声信号生成对应于噪声信号的反向信号，然后与话机线路上的噪声信号相抵消，从而达到了降低话机噪声的效果。
图6示出了本申请实施例的另一个降低话机噪声的系统架构的示意图。与图5中的实施例类似，不同之处在于本申请实施例中的噪声信号采集模块620位于MELT线路测试侧，具体地，噪声信号采集模块610会采集MELT线路上的信号，并将该信号经过滤波器处理之后，得到将要抵消的噪声信号或残留噪声信号。其余步骤与图5中的申请实施例的步骤相同，此处不再做过多赘述。
图7示出了本申请实施例的另一个降低话机噪声的系统架构的示意图。与图5和图6中的申请实施例的内容类似，不同之处在于，本申请实施例还可以包括信道测试模块740，可以用来测试经过CODEC接收侧到发送侧的信道之间的时延和/或衰减。
应理解，由于时延和衰减的存在，噪声信号采集模块710在CODEC的发送侧采集到的噪声信号的波形与话机TIP/RING上实际的波形可能存在偏差，通过测试信道的时延和/或衰减，可以进一步考虑CODEC中接收侧到发送侧之间的信道的时延以及信号的衰减，从而可以得到与TIP/RING上的噪声信号更加吻合的反向信号。
具体地，信道测试模块740可以在CODEC的接收侧发送测试信号，该测试信号为单频点信号，频率与要抵消的工频噪声频率相同，然后在CODEC的发送侧接收该测试信号对应的输出信号，通过对比该测试信号和其对应的输出信号的相位和幅度，可以推算出延时和衰减。其中，根据测试信号和输出信号的相位和幅度获得测试信号的延时和衰减属于现有技术，本申请实施例不做过多赘述。
或者可选的，信道测试模块也可以分别测试CODEC的接收侧到发送侧的信道之间的信号时延和/或衰减。
具体地，信道测试模块740可以在CODEC的接收侧发送一个测试信号，并记录发送测试信号的时间T1，然后在CODEC发送侧接收该测试信号，并记录接收测试信号的时间T2，根据发送时间1和接收时间T2，计算得到接收侧到发送侧的时延T3＝T2-T1。信道测试模块740可以进一步将该测试得到的时延T3发送给反向信号预测算法模块720，使得反向信号预测算法模块720可以根据该时延T3确定反向信号，例如，信道测试模块740测试得到的信道时延为4个时隙，则反向信号预测算法模块720可以将反向信号的波形相应的前移四个时隙，从而使得生成的反向信号可以与TIP/RING上的噪声信号抵消。
类似地，信道测试模块740可以在CODEC接收侧发送一个测试信号，并记录该测试信号的波幅值，然后在CODEC发送侧接收对应于该测试信号的输出测试信号，并记录该输出测试信号的波幅值，根据这两个波幅值确定该测试信号的衰减，信道测试模块740可以将该衰减发送给反向信号预测算法模块720，随后，反向信号预测算法模块可以根据该衰减率对信号进行预补偿，以生成与TIP/RING上的噪声信号对应的反向信号。
可选的，信道测试模块还可以将测试得到的信道时延发送给反向信号发送模块720，使得反向信号发送模块720可以根据时延，确定发送反向信号的时间。例如，测试得到的信道时延为4个时隙，则反向信号发送模块可以提前4个时隙发送该反向信号。
本申请实施例通过考虑接口电路中的信道时延和/或信号衰减，进一步提高生成对应于噪声信号的反向信号的准确性，从而提高了降低噪声的准确性。
本申请的实施例中的工频噪声的频率可以为基频50Hz，还可以是其他倍频，如350Hz、450Hz等，本申请的实施例除了要抵消基频的50Hz外，还会抵消倍频成分。具体地，反向信号预测模块还可以基于采集到的噪声信号确定噪声信号对应的频率，并根据对应的频率生成相应频率的反向信号的正弦和余弦两路信号的权重，并通过加权求和得到相应频率的反向信号，从而反向信号发送模块可以发送相应频率的反向信号到CODEC的接收侧上，与接收侧的语音信号一起进入TIP/RING，并与TIP/RING上的噪声信号进行抵消，继而达到降低其他倍频噪声的效果。
图8示出了本申请实施例的一个降低噪声的装置的示意图，如图8所示，该装置800包括接收模块810，采集模块820，处理模块830以及发送模块840。该装置800可以用于实现上述任一方法实施例中涉及的接口电路的接收、处理以及发送信号的功能。在装置800的一种实现方式中，该装置800包括用于实现前述方法实施例中的任一步骤或操作的单元，该单元可以通过硬件实现，可以通过软件实现，也可以通过硬件结合软件来实现。
该装置800可以作为接口电路对信号进行处理，并执行上述方法实施例中由接口电路对噪声信号进行处理的步骤。所述接收模块810和发送模块840可用于支持该装置800进行通信，例如执行图4中由接口电路执行的发送/接收的动作，所述采集模块820可用于支持装置800执行上述方法中的采集动作，例如执行图4中由接口电路执行的采集动作，所述处理模块830可用于支持装置1800执行上述方法中的处理动作，例如执行图4中由接口电路执行的处理动作，具体地，可以参考如下描述：
接收模块，用于接收第一信号，所述第一信号来自于所述装置与所述话机连接的线路上的信号，所述第一信号只包括噪声信号；采集模块，用于在所述装置的第一端口采集第二信号，所述第二信号为所述第一信号经过模数转换后且编码前的信号；处理模块，用于将所述第二信号进行滤波得到第三信号，所述第三信号为所述第二信号中信号幅度大于第一阈值的信号；所述处理模块还用于：根据所述第三信号，确定第四信号，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号；发送模块，用于在所述装置的第二端口发送所述第四信号，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述装置和所述话机连接的线路中，用于与所述话机线路中的噪声信号进行抵消，其中，所述噪声信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第三阈值范围内的信号。
可选地，所述处理模块具体用于：根据所述第三信号，获得正弦和余弦两路信号的权重，其中，所述正弦和余弦两路信号的权重用于调整所述第四信号的相位和幅度，所述正弦和余弦两路信号为与所述第一噪声信号具有相同或频率相似度在第四阈值范围内的正弦和余弦信号；根据所述正弦和余弦两路信号的权重，通过加权求和确定所述第四信号。
可选地，所述处理模块还用于：根据信道响应信息，确定所述第四信号，其中，所述信道响应信息包括信道时延和/或信号衰减，所述信道响应信息对应于经过所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的信息。
可选地，所述发送模块还用于：根据信道时延发送所述第四信号，其中，所述信道时延为对应于所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的时延。
可选地，所述发送模块还用于：在所述装置的所述第二端口发送第一测试信号，所述第一测试信号为单频点信号，其频率与所述第四信号的频率相同；所述接收模块还用于：在所述装置的所述第一端口接收第二测试信号，所述第二测试信号为所述第一测试信号经过所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道之后的输出信号；所述处理模块还用于：根据所述第一测试信号和所述第二测试信号的相位和幅度，获得所述第一测试信号的延时和衰减。
可选地，所述第二信号为：所述装置中的编码器和模数转换器之间的信号，或者为所述装置中外线测试MELT处的信号。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
本申请实施例中的方法，如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在计算机可读存储介质中，基于这样的理解，本申请的技术方案或技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。该存储介质至少包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(read-only memory，ROM)、随机存取存储器(random access memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (14)

1.一种降低噪声的方法，其特征在于，应用于接口电路中，所述接口电路为话机接入网络提供接口，包括：
接收第一信号，所述第一信号来自于所述接口电路与所述话机连接的线路上的信号，所述第一信号只包括噪声信号；
在所述接口电路的第一端口采集第二信号，所述第二信号为所述第一信号经过模数转换后且编码前的信号；
将所述第二信号进行滤波得到第三信号，所述第三信号为所述第二信号中信号幅度大于第一阈值的信号；
根据所述第三信号，确定第四信号，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号；
在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述接口电路和所述话机连接的线路中，用于与所述线路中的噪声信号进行抵消，其中，所述噪声信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第三阈值范围内的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三信号，确定第四信号包括：
根据所述第三信号，获得正弦和余弦两路信号的权重，其中，所述正弦和余弦两路信号的权重用于调整所述第四信号的相位和幅度，所述正弦和余弦两路信号为与所述噪声信号具有相同或频率相似度在第四阈值范围内的正弦和余弦信号；
根据所述正弦和余弦两路信号的权重，通过加权求和确定所述第四信号。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第三信号，确定第四信号还包括：
根据信道响应信息，确定所述第四信号，其中，所述信道响应信息包括信道时延和/或信号衰减，所述信道响应信息对应于经过所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的信息。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述接口电路的第二端口发送所述第四信号还包括：
根据信道时延发送所述第四信号，其中，所述信道时延为对应于所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的时延。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述接口电路的所述第二端口发送第一测试信号，所述第一测试信号为单频点信号，其频率与所述第四信号的频率相同；
在所述接口电路的所述第一端口接收第二测试信号，所述第二测试信号为所述第一测试信号经过所述接口电路的所述第二端口到所述第一端口之间的信道之后的输出信号；
根据所述第一测试信号和所述第二测试信号的相位和幅度，获得所述第一测试信号的延时和衰减。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二信号为：
所述接口电路中的编码器和模数转换器之间的信号，或者为
所述接口电路中外线测试MELT处的信号。
7.一种降低噪声的装置，其特征在于，所述装置为话机接入网络提供接口，包括：
接收模块，用于接收第一信号，所述第一信号来自于所述装置与所述话机连接的线路上的信号，所述第一信号只包括噪声信号；
采集模块，用于在所述装置的第一端口采集第二信号，所述第二信号为所述第一信号经过模数转换后且编码前的信号；
处理模块，用于将所述第二信号进行滤波得到第三信号，所述第三信号为所述第二信号中信号幅度大于第一阈值的信号；
所述处理模块还用于：根据所述第三信号，确定第四信号，所述第四信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第二阈值范围内的反向信号；
发送模块，用于在所述装置的第二端口发送所述第四信号，所述第四信号经过数模转换后叠加到所述装置和所述话机连接的线路中，用于与所述线路中的噪声信号进行抵消，其中，所述噪声信号为与所述第三信号具有相同频率或频率相似度在第三阈值范围内的信号。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块具体用于：
根据所述第三信号，获得正弦和余弦两路信号的权重，其中，所述正弦和余弦两路信号的权重用于调整所述第四信号的相位和幅度，所述正弦和余弦两路信号为与所述噪声信号具有相同或频率相似度在第四阈值范围内的正弦和余弦信号；
根据所述正弦和余弦两路信号的权重，通过加权求和确定所述第四信号。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：
根据信道响应信息，确定所述第四信号，其中，所述信道响应信息包括信道时延和/或信号衰减，所述信道响应信息对应于经过所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的信息。
10.根据权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送模块还用于：
根据信道时延发送所述第四信号，其中，所述信道时延为对应于所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道的时延。
11.根据权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述发送模块还用于：
在所述装置的所述第二端口发送第一测试信号，所述第一测试信号为单频点信号，其频率与所述第四信号的频率相同；
所述接收模块还用于：在所述装置的所述第一端口接收第二测试信号，所述第二测试信号为所述第一测试信号经过所述装置的所述第二端口到所述第一端口之间的信道之后的输出信号；
所述处理模块还用于：根据所述第一测试信号和所述第二测试信号的相位和幅度，获得所述第一测试信号的延时和衰减。
12.根据权利要求7-9中任一项所述的装置，其特征在于，所述第二信号为：
所述装置中的编码器和模数转换器之间的信号，或者为
所述装置中外线测试MELT处的信号。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读介质存储用于设备执行的计算机程序，所述计算机程序包括用于执行如权利要求1-6中任一项所述的方法的程序指令。
14.一种芯片，其特征在于，所述芯片包括处理器与数据接口，所述处理器通过所述数据接口读取存储器上存储的程序指令，以执行如权利要求1-6中任一项所述的方法。
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