CN1706174A - 综合噪声消除及残余回波抑制 - Google Patents

Abstract

一种综合处理器，可以用在移动手持设备或免提通信设备中，用于在无需产生舒适噪声的同时，提供残余回波抑制和降低噪声。在近端通信设备中操作时。处理器接收从近端输入信号获得的回波消除信号，并且通过将噪声衰减系数应用于回波消除信号或者该信号的平均值，产生一个输出信号，以后续传输给远端通信设备。处理器保持语音周期和非语音周期的平均信号。在远端模式操作期间，在只有来自远端的到达音频激活的时候，处理器用平均信号替代回波消除信号，因此使得远端收听者接受自然声音平均信号时，不会接收回波消除信号中会存在的令人生厌的残留回驳。

Description

综合噪声消除及残余回波抑制

发明背景

本发明通常涉及一种用于通信装置中的回波抑制和噪声消除的方法和设备，具体涉及无线通信装置中的综合噪声消除和残余回波抑制。

近端背景噪声和远端回波时常在远端用户和近端用户之间的通信期间出现。大部分通信装置利用了噪声和回波抑制技术。如果没有此类技术，远端用户接收到被背景噪声和回波信号扰乱了的信号。

回波处理是本领域熟知的。通常，回波处理器按照四种语音模式之一来操作：近端模式(只有近端语音)、远端模式(只有远端语音)、双重交谈模式(接近和远端语音)以及静噪模式(无语音)。常规的回波处理器包含前端回声消除以及残余回波抑制和降噪性能。易于回波问题的许多通信装置使用线性回波消除器(LEC)来实现前端回声抵制。结果的回波消除信号通常包括残余回波和近端背景噪声。

通常，残余回波抑制器衰减回波消除信号，以便减少背景噪声和残余回波。衰减量取决于当前的语音模式。例如，在远端模式中，残余回波抑制器增加了衰减，有效地阻塞了近端输入信号。这种技术有效地抑制背景噪声和残余回波，但是由远端用户接收到的结果的回波和无噪声信号极不自然的安静。

背景噪声的突然消失常常使远端用户不舒服。另外，不自然的静寂可能使远端用户认为连接已经丢失。为了补偿，在近端处的回波处理器在远端模式期间生成舒适噪声，用于传输给远端用户。

虽然传统回波抑制和降噪技术有效抑制或消除回波和背景噪声，但是这些技术也在接收背景噪声电平中引起了突变。另外，因为此类技术有效地在一些操作模式期间阻塞了近端信号，所以需要清楚的舒适噪声的生成。

发明内容

本发明包括一种用于在通信装置内部合并残余回波抑制(RES)和降噪(NR)的方法和设备，因此不需要清楚的舒适噪声生成。取决于当前操作模式，通过由近端装置从回波消除(EC)信号中或者从它的回波消除信号的平均值中导出一个输出信号用于发射，消除了这样的需要。在只有来自远端的接收音频的远端操作模式期间，通过把第一衰减常数应用到平均回波消除信号(在这里被称为平均信号)上来生成输出信号。第一衰减系数是平均噪声的函数。平均噪声包括回波消除信号的估计噪声平均值。把第一衰减系数应用到平均信号上，避免了对于舒适噪声生成的需要，同时还防止讨厌的回波返回到远端。

在一个最佳实施例中，通信装置内的一个合并处理器保持通过所有操作模式的估计噪声、平均噪声以及平均信号。这些操作模式包括只有远端语音激活的远端模式、只有近端音频输入(例如语音)激活的近端模式、远端和近端音频输入都激活的双重交谈模式以及可能仍然包含噪声但是没有激活的音频输入(比如语音)的静噪模式。通常，那些模式可以被认为是静噪模式和非静噪模式，在此，非静噪模式包含全部的不同语音模式。

合并的处理器通过在对当前操作模式应答的EC信号上操作来生成输出信号。如果当前操作模式不是远端模式，则处理器通过把第二衰减常数应用到EC信号上生成输出信号，如此以使远端收听者接收实际近端输入信号的已回波抑制且噪声已衰减形式。

可是，在远端模式期间，处理器通过用平均信号代替EC信号以及用第一衰减系数代替第二衰减系数来生成输出信号。就是说，处理器通过把第一衰减系数应用到平均信号上生成输出信号，如此避免在远端模式中尤其有问题的残余回波的返回，同时仍然提供EC信号的一个自然音响的代用品。

在一个或多个最佳实施例中，合并的处理器包括一个背景噪声估计器、一个平均信号发生器、一个输出信号发生器和活动性判定逻辑(模式控制逻辑)。在一个示范实施例中，通过对于静噪模式和静噪与非静噪模式的组合的EC信号的功率谱密度(PSD)的跟踪，背景噪声估计器来保持估计噪声。另外，背景噪声估计器在静噪与非静噪模式期间生成PSD的平均值。这些PSD值确定输出信号发生器应用的衰减量。

对于背景噪声估计器，平均信号发生器在所有操作模式中都是激活的，并且在一个示范实施例中，把平均信号保持作为EC信号的频谱幅值的运行平均值。正如指出的，它携带通过静噪和非静噪操作模式中的这个平均，如此以使平均信号在远端模式操作期间提供EC信号的自然音响代用品。注意：保持平均信号的方式可以变化，但是一个可仿效的方法使用指数加权滤波器来用在形成平均值的旧的和新的信号值之间的一个期望加权偏置产生运转平均。这些指数加权或其它期望滤波还可以被应用到背景噪声估计器保持的PSD值。

不管怎样，输出信号生成器接收来自背景噪声估计器的噪声衰减因子并接收来自平均信号发生器的平均信号。可替代地，输出信号发生器可以基于接收来自背景噪声估计器中的PSD值来计算第一和第二衰减系数。另外，输出信号发生器接收例如来自前端回波消除器的EC信号，它从近端输入信号中去掉了回波远端分量的某些部分。如此，输出信号生成器使用平均信号或EC信号生成输出信号，它选择性地使用任一信号应答由激活性判定逻辑提供给它的一个或多个模式指示符信号。

不论发生那种状况，输出信号通常受到相关收发信机处理资源的附加处理，并且被格式化、被处理或被编码，用于发射给远端装置，比如通过经由无线传输发送适当处理了的输出信号给一个支持无线网络。当然，因为本发明很容易适应无线通信装置和陆地有线通信装置，所以支持近端和远端装置之间通信的网络(组)的细节可以有很大的变化。

附图说明

图1说明了其中可以使用本发明的一个可仿效通信系统。

图2说明了通信装置中的传统回波消除。

图3说明了根据本发明一个或多个实施例包括回波处理的可仿效通信装置。

图4说明了图3装置的可仿效回波处理细节。

图5说明了图4装置的可仿效控制逻辑电路。

图6说明了根据本发明用于可仿效残余回波抑制和噪声消除的可仿效流程逻辑。

具体实施方式

图1说明了其中可以有利地使用本发明的回波抑制技术的示例性通信系统10。通信系统10包括通信塔22、基站24、移动交换中心20(MSC)和诸如公众电话交换网(PSTN)26之类的传输网路。传统近端移动终端40经由通信系统10与远端传统电话手机30通信。移动终端40接收并编码从麦克风42输入的话音，并经由塔22和相关基站24发射话音信号给MSC 20。MSC 20进一步处理并经由PSTN 26发射接收到的信号到远端传统电话手机30。电话手机30基于这些接收到的信号输出移动终端用户话音的复制品。

反过来，电话手机30经由PSTN 26传送从远端用户输入的话音给MSC 20。MSC 20编码并经由基站24和塔22发射接收到的远端信号给移动终端40。移动终端40接收并解码这些发射信号。在解码之后，移动终端40在扬声器44输出远端用户话音的复制品。

由移动终端40中的扬声器44再现的来自远端用户的语音信号不希望地耦合到移动终端40的麦克风42中，其产生一个远端回波。因此，远端用户接收表示移动终端用户话音(近端话音)和近端背景噪声的信号，以及表示他或她自己的被发送话音的回波信号(回波远端话音)。随着新移动终端40逐渐变得越来越小，内含的扬声器44和麦克风42缩小的物理间距增加了这些声音耦合问题。

图2说明了移动终端40的传统回波处理，移动终端40包含麦克风42、扬声器44、回波处理器50和收发信机60。收发信机60按照常规方法来处理用于发射的近端信号和接收到的远端信号。收发信机60通常包括未示出的模拟数字电路(ADC)、一个发射机数字信号处理器(DSP)、一个调制器/RF放大器、一个接收机/放大器、一个接收机DSP、以及数字模拟电路(DAC)。发射机DSP(未示出)通常包含一个语音编码器和信道编码器(未示出)，来处理数字化的近端输入信号，根据通信系统10的要求准备它用于发射。接收机DSP根据通信系统10的要求来接收并处理已下变换的接收信号，并产生输出信号d(t)。扬声器44把收发信机60产生的数字化远端信号d(t)转换成为一个表示来自远端通信设备的声音(话音和噪声)的音频信号。

移动终端40接收在麦克风42处的近端声频信号并把这些声频信号转换为一个近端输入信号u(t)。近端输入信号u(t)包括表示移动终端用户话音(期望的话音)的信号分量、近端背景噪声(环境噪音)和/或由于来自扬声器44的耦合到麦克风42的音频信号引起的远端回波。

回波处理器50包含一个回波消除器(EC)52，它通常包含一个线性回波消除器(LEG)、求和交叉点54、残余回波抑制器(RES)56和舒适噪声发生器58。EC 52起作用作为一个自适应滤波器，它基于处理收发信机60生成的近端输出信号d(t)来产生远端回波信号的估计，称为估计回波信号d(t)。求和电路54合并近端输入信号u(t)与估计回波信号d(t)，并且输出一个回波消除信号x(t)。回波消除信号x(t)的主要成分可以被分类为期望话音、背景噪声和残余回波。

RES 56接收回波消除信号x(t)并在EC 52提供的控制信号的方向下衰减信号x(t)，以便产生一个残余回波抑制信号z(t)。舒适噪声发生器58然后把舒适噪声加到残余回波抑制信号z(t)上。舒适噪声发生器58增加的舒适噪声量可以取决于RES 56的衰减。例如，在远端模式操作期间，z(t)->0，因为RES 56有效阻塞了回波消除信号x(t)；而在剩余语音模式期间，z(t)可能几乎等于x(t)。因此，在远端模式期间，舒适噪声发生器58把舒适噪声加到信号z(t)上；在近端、静噪和双重交谈模式期间，舒适噪声发生器58只传递信号z(t)。

图3说明了根据本发明的一个移动终端100。移动终端100可以被使用于诸如图1所示的网络之类的传统网络中。虽然图1描述了一个移动终端40，但是这些说明是有益于理解在这里的论述而不应该被解释为限制本发明的应用。正如根据本发明的示例实施例所实践的，回波抑制可以涉及各种类型的通信设备之中或之间的回波抑制。这些装置的示例包含移动电话、扬声器电话、免持通信装置以及各种其它话音或数据系统。因此，本发明可以有利地用于改善一个很宽范围的通信装置和网络中的回波抑制。

移动终端100包含麦克风110、键区112、显示屏114和扬声器120，用于接收和传送来去移动终端100的信号和控制。移动终端100还包括发射机150、接收机152、天线组合156、基带处理器160、系统控制190、ADC 192和DAC 194。系统控制190与基带处理器160和开关154接口来协调发射和接收操作。键区112与系统控制190接口并允许用户拨号、输入命令以及选择各种选项。显示屏114与系统控制190接口并使用户能够监控呼叫状态以及查看其它服务信息。

移动终端100通过天线组合156接收来自远端通信装置的信号。开关154和天线156以及系统控制190合作，把来自天线156的接收信号交换到接收机152。

接收机152把接收信号下变换为一个期望基带频率。接收机152还可以放大该下变换信号到适于基带处理器160的后续处理的电平。基带处理器160通常包括一个发射机/接收机(Tx/Rx)处理器162和回波处理器170。Tx/Rx处理器162按照常规方法处理接收信号并生成一个已处理的远端信号d(t)。这些处理可以包括均衡、解调和解码。回波处理器170实现回声抵制。

DAC 194把已处理远端信号d(t)变换为模拟音频信号。DAC 194可以包括数模转换器，以及需要时还包括其它放大和滤波电路。扬声器120接收来自DAC 194的模拟音频信号并把模拟音频信号变换成为表示来自远端通信装置(未示出)的声音(远端话音和噪声)的一个模拟信号。麦克风110对从扬声器120中发射的一部分声音进行检测并将其与其它近端音频输入信号耦合。

ADC 192生成来自麦克风110的音频输入信号的数字化近端输入信号u(t)。近端输入信号包括近端语音、近端背景噪声和/或远端回波。DAC 194可以包括一个数模转换器，以及需要时还包括其它放大和滤波电路。基带处理器160接收并处理用于发射的近端输入信号u(t)。Tx/Rx处理器162和发射机150处理数字化近端信号u(t)，用于经由天线156对远端用户发射。这些处理可以包括回波处理、编码(语音和信道)、上变换、调制和放大。

图4进一步说明了回波处理器170的细节。回波处理器170包括回波消除器172、求和电路174、控制逻辑电路176和合并处理器180。回波消除器172作为一个自适应滤波器，它基于近端扬声器输出信号d(t)的处理来产生远端回波信号的估计，

。求和电路174合并EC 172生成的一个估计回波信号

与近端输入信号u(t)，来为合并处理器180生成回波消除(EC)信号x(t)。合并处理器180通过在对当前操作模式应答的EC信号上操作来生成输出信号。控制逻辑176检测当前操作模式。

合并处理器180包括背景噪声估计器182、输出信号生成器184和平均信号发生器186。合并处理器180在所有操作模式期间生成输出信号Y(ω)。在远端模式期间，Y(ω)是回波消除信号的平均值和估计噪声的平均值的函数，如图1a所示。在方程式1a中， X(ω)表示平均信号而 N(ω)表示平均噪声。

Y(ω)＝ X(ω)- N(ω)，(方程式1a)

在近端、双重交谈模式以及静噪模式期间，Y(ω)是EC信号X(ω)和估计噪声 的函数(参见方程式1b)。

$Y\left(\mathrm{\ω}\right)=X\left(\mathrm{\ω}\right)-\hat{N}\left(\mathrm{\ω}\right),$ (方程式1b)

背景噪声估计器182，在静噪(只有噪声)模式期间(Φ_N(ω))作为x(t)的功率谱密度(PSD)的函数，生成第一噪声比，α₁(ω)，在所有的(语音和噪声)模式( Φ_N+S(ω))中生成x(t)的PSD的平均值，参见方程式2a。

${\mathrm{\α}}_1\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Φ}}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$ (方程式2a)

另外，背景噪声估计器182，作为在静噪模式(Φ_N(ω))期间x(t)的功率谱密度(PSD)的函数，生成第二噪声比，α₂(ω)，并且在所有的模式(Φ_N+S(ω))中生成x(t)的PSD，参见方程式2b

${\mathrm{\α}}_2\left(\mathrm{\ω}\right)=\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\Φ}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$ (方程式2b)

方程式3表示一个用于计算所有模式中的平均值PSD， Φ_N+S(ω)，在此λ_Φ表示指数加权因子。

Φ_N+S(ω)＝λ_Φ Φ_N+S(ω)+(1-λ_Φ)Φ_N+S(ω)，   (方程式3)

不同的指数加权因子可以在不同的操作模式期间使用。例如，在静噪模式期间λ_Φ＝λ_N；在语音模式期间λ_Φ＝λ_S。背景噪声估计器182还可以根据方程式4a计算第一衰减系数β₁(ω)，根据方程式4b计算第二衰减常数β₂(ω)。

β₁(ω)＝1-α₁(方程式4a)

β₂(ω)＝1-α₂(方程式4b)

平均信号发生器186生成平均信号 X(ω)。平均信号 X(ω)可以是根据X(ω)＝λ X(ω)+(1-λ)|X(ω)|²，(方程式5)计算出的在所有模式期间EC信号X(ω)的运行平均值，在此λ是平均常数。

输出信号生成器184接收EC信号(X(ω))、平均信号( X(ω))，和第一和第二噪声比(α₁(ω)，α₂(ω))。输出信号生成器184还可以接收第一和第二衰减系数(β₁(ω)，β₂(ω))。当来自控制逻辑176的一个指示符指示远端模式激活时，合并处理器170生成输出信号Y(ω)，它是根据方程式6的平均信号X(ω)和平均噪声估计 N(ω)的函数。

Y(ω)＝ X(ω)- N(ω)＝ X(ω)·(l-α₁)＝ X(ω)·β₁(ω)(方程式6a)

N(ω)＝ X(ω)·α₁                                        (方程式6b)

当来自控制逻辑176的指示符指示近端、双重交谈或静噪模式激活时，合并处理器170生成输出信号Y(ω)，它是如方程式7所示的EC信号X(ω)和估计噪声

函数。

$Y\left(\mathrm{\ω}\right)=X\left(\mathrm{\ω}\right)-\hat{N}\left(\mathrm{\ω}\right)=X\left(\mathrm{\ω}\right)\·(1-{\mathrm{\α}}_2)=X\left(\mathrm{\ω}\right)\·{\mathrm{\β}}_2\left(\mathrm{\ω}\right)$ (方程式7a)

$\hat{N}\left(\mathrm{\ω}\right)=X\left(\mathrm{\ω}\right)\·{\mathrm{\α}}_2$ (方程式7b)

上述方程式存在于频域中。本领域技术人员应该理解：合并处理器180在需要时包括计算各种信号的傅里叶变换和傅里叶逆变换或其它频域变换的电路和/或软件。

图5中更详细示出的控制逻辑电路176包括话音激活性检测器(VAD)177、双重交谈检测器178和激活性判定逻辑179。

控制逻辑176接收远端信号d(t)、估计回波信号

和EC信号x(t)。激活性判定逻辑179接收来自VAD 177和双重交谈检测器178的输入，并按照常规方法确定哪些语音模式目前是激活的。激活性判定逻辑179发送一个语音模式指示符给合并处理器170。这个指示符选择性地定义合并处理器170的操作模式。

图6说明了用于实现本发明的一个示例性程序。在近端移动终端40与远端传统电话手机30建立一条通信链路不久后(步骤200)，背景噪声估计器182初始化Φ_N(ω)(步骤204)并生成Φ_N+S(ω)(步骤208)。然后，平均信号发生器186生成(步骤210)一个平均信号 X(ω)。背景噪声估计器182生成(步骤220)估计噪声 和平均噪声 N(ω)。如果近端语音存在(步骤230)，则输出信号生成器184根据方程式7生成Y(ω)(步骤260)。另外，如果近端和远端语音都不存在(步骤230，步骤240)，则背景噪声估计器182生成一个新的Φ_N(ω)(步骤245，可选)，并且输出信号生成器184根据方程式6生成Y(ω)(步骤260)。如果近端语音不存在(步骤230)而远端语音存在(步骤240)，则输出信号生成器根据方程式6生成Y(ω)(步骤250)。这个流程(步骤208-260)继续直到通信链路断开(步骤270)为止。

通过在远端模式期间实现综合的残余回波抑制/降噪，本发明不需要通过生成一个输出信号(平均信号的函数)的清楚舒适噪声的生成。因此，远端用户从不会感受到与忽略舒适噪声的传统回波处理方法相关的突变。

上述说明书和附图详细地描述并说明了本发明。可是，上述公开内容只描述了某些实施例。本领域技术人员应该理解：本发明不限制为蜂窝电话或其它无线通信装置。因此，本发明包含在附加的权利要求的含意和等值范围内的所有改变和修改。

Claims (65)

1.一种减少从近端输入信号中派生出的包含回波的信号中的残余回波和噪声的方法，包括：

保持一个平均信号，所述平均信号包括近端信号的所有模式中的回波消除信号的平均值，其中所述模式包括近端模式、远端模式、双重交谈模式和静噪模式；

保持一个平均噪声，所述平均噪声包括近端信号的所有模式中的回波消除信号的估计噪声的平均值，确定作为平均噪声函数的第一衰减系数；  和在操作在远端模式的同时，通过把第一衰减系数应用到平均信号上来生成一个用于发射到远端通信装置的输出信号。

2.权利要求1的方法，还包括：确定作为估计噪声的函数的第二衰减系数，并在操作在除了远端模式之外的所有模式中时，通过把第二衰减系数应用到回波消除信号上，来生成输出信号。

3.权利要求2的方法，还包括：应答于一个或多个模式指示符信号而生成输出信号，所述模式指示符信号指示远端模式是否激活。

4.权利要求3的方法，还包括：应答于感测近端语音和远端语音，生成一个或多个模式指示符信号。

5.权利要求1的方法，其中：保持平均信号包括保持回波消除信号的运行平均值。

6.权利要求5的方法，其中：保持平均信号包括：根据

                 X(ω)＝λ X(ω)+(1-λ)|X(ω)|²

来保持回波消除信号的运行平均值，

在此， X(ω)是平均信号，X(ω)是回波消除信号，而λ是平均常数。

7.权利要求5的方法，其中：保持平均信号包括：保持回波消除信号的过去抽样的加权平均值。

8.权利要求1的方法，其中：保持平均信号包括：保持回波消除信号的频域平均值。

9.权利要求8的方法，其中：保持回波消除信号的频域平均值包括：保持回波消除信号的加权频谱幅度的运行平均值。

10.权利要求9的方法，其中：保持加权频谱幅度的运行平均值包括：用一个指数加权滤波器滤波回波消除信号的连续幅度抽样。

11.权利要求10的方法，还包括：设置指数加权滤波器的加权系数，作为与输出信号相关的语音帧定时的函数，其中：指数加权滤波器包括在语音模式期间的第一指数加权滤波器和在静噪模式期间的第二指数加权滤波器。

12.权利要求3的方法，其中：保持估计噪声包括：保持静噪模式操作的回波消除信号的第一功率谱密度(PSD)值和在所有操作模式中的回波消除信号的第二PSD值。

13.权利要求12的方法，其中：确定第二衰减常数包括确定第一PSD值与第二PSD值的比值。

14.权利要求13的方法，其中：确定第二衰减系数β₂(ω)包括：根据

${\mathrm{\β}}_2\left(\mathrm{\ω}\right)=1-\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\Φ}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$

来计算β₂(ω)，

其中：Φ_N(ω)包括第一PSD值，而Φ_N+S(ω)包括第二PSD值。

15.权利要求12的方法，其中：确定作为平均噪声的函数的第一衰减常数包括：确定第一PSD值与第二PSD值的平均值之比。

16.权利要求15的方法，其中：确定第一衰减系数β₁(ω)包括根据

${\mathrm{\β}}_1\left(\mathrm{\ω}\right)=1-\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Φ}}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$

来计算β₁(ω)

其中：Φ_N(ω)包括第一PSD值，而 Φ_N+S(ω)包括第二PSD值的平均值。

17.权利要求16的方法，还包括：根据

               ΦN+S(ω)＝λ_Φ Φ_N+S(ω)+(1-λ_Φ)Φ_N+S(ω)

来计算第二PSD值的平均值， Φ_N+S(ω)，

在此，λ_Φ是指数加权因子而Φ_N+S(ω)是第二PSD值。

18.权利要求17的方法，其中：指数加权因子包括在语音模式期间的第一指数加权滤波器和在静噪模式期间的第二指数加权滤波器。

19.一种减少包含回波的信号中的噪声和回波的方法，包括：

接收一个近端输入信号，它包括近端模式中的近端语音、远端模式中的回波远端语音、双重交谈模式中的近端和回波远端语音以及静噪模式中的无语音；

消除来自近端输入信号的回波，以便形成一个回波消除信号；

保持一个平均信号，所述平均信号包括所有模式的回波消除信号的平均值；

保持所有模式的回波消除信号的估计噪声；

生成包括估计噪声平均值的一个平均噪声；  和通过把从平均噪声中确定的第一衰减系数应用到用于远端模式操作的平均信号上，以及把从估计噪声中确定的第二衰减系数应用到除了远端模式操作之外的回波消除信号上，来生成一个用于发射给远端通信装置的输出信号。

20.权利要求19的方法，其中：保持平均信号包括：保持通过静噪和语音模式中的回波消除信号的频谱平均值，使得在远端模式期间生成的输出信号可以被发射给远端通信装置而不必需要增加的舒适噪声。

21.权利要求20的方法，其中，保持回波消除信号的频谱平均值包括，保持从所有操作模式中的回波消除信号中获得的频谱幅度的运行平均值。

22.权利要求19的方法，其中：保持回波消除信号的估计噪声包括：保持在静噪模式中的操作期间确定的第一功率频谱密度(PSD)值，以及在所有模式中的操作期间确定的第二PSD值。

23.权利要求22的方法，还包括：从第一PSD值与第二PSD值之比中确定第二衰减系数。

24.权利要求22的方法，还包括：从第一PSD值与第二PSD值的平均值之比中确定第一衰减系数。

25.权利要求19的方法，其中：生成输出信号是以频谱减除操作为基础的。

26.一种用于在通信装置中降低从近端输入信号中派生出来的回波消除信号中的残余回波和噪声的综合处理器，所述处理器包括：

输出信号发生器，它在操作于远端模式时，通过把第一衰减系数应用到平均信号上，生成用于发射给远端通信装置的输出信号，其中平均信号包括回波消除信号的平均值；

平均信号发生器，它生成被输出信号生成器使用的平均信号；

和背景噪声估计器，它生成使用在确定被输出信号发生器使用的第一衰减系数中的回波消除信号的估计噪声。

27.权利要求26的处理器，其中：输出信号发生器对指示当前操作模式的一个或多个模式指示符信号进行应答。

28.权利要求27的处理器，其中：所述当前操作模式包括近端模式、双重交谈模式、静噪模式或远端模式之一，并且其中：近端输入信号包含近端模式中的近端语音、远端模式中的回波远端语音、双重交谈模式中的近端和回波远端语音、以及静噪模式中的无语音。

29.权利要求28的处理器，还包括：确定当前操作模式的判定逻辑。

30.权利要求27的处理器，其中：背景噪声估计器生成用于确定第二衰减系数的回波消除信号的估计噪声，其中：输出信号发生器通过在除了远端模式之外的所有模式中，把第二衰减系数应用到回波消除信号来生成输出信号。

31.权利要求30的处理器，其中：在应答指示远端模式激活的一个或多个模式指示符信号的输出信号生成期间，输出信号发生器用平均信号代替回波消除信号并且用第一衰减系数代替第二衰减系数。

32.权利要求30的处理器，其中：背景噪声估计器通过在没有近端语音或远端语音的静噪操作模式期间，确定回波消除信号的第一功率频谱密度(PSD)值，以及在静噪和非静噪模式操作期间，确定回波消除信号的第二PSD值来保持背景噪声估计。

33.权利要求32的处理器，其中：背景噪声估计器通过确定第一PSD值与第二PSD值之比来确定第二衰减系数。

34.权利要求33的处理器，其中：根据

${\mathrm{\β}}_2\left(\mathrm{\ω}\right)=1-\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\Φ}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$

来计算第一PSD值与第二PSD值之比，β₂(ω)，

其中Φ_N(ω)包括第一PSD值，而Φ_N+S(ω)包括第二PSD值。

35.权利要求32的处理器，其中：背景噪声估计器基于确定第一PSD值与第二PSD值的平均值之比来确定第一衰减系数。

36.权利要求35的处理器，其中：输出信号发生器基于第一PSD值与第二PSD值的平均值之比，来计算作为一个换算因子的第一衰减系数。

37.权利要求35的处理器，其中：背景噪声估计器通过根据

${\mathrm{\β}}_1\left(\mathrm{\ω}\right)=1-\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Φ}}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$

来计算比值β₁(ω)从而确定第一衰减系数，

其中Φ_N(ω)包括第一PSD值，并且 Φ_N+S(ω)包括第二PSD值的平均值。

38.权利要求37的处理器，其中：背景噪声估计器根据

              Φ_N+S(ω)＝λ_Φ Φ_N+S(ω)+(1-λ_Φ)Φ_N+S(ω)

来计算第二PSD值 Φ_N+S(ω)的平均值，

其中：λ_Φ是指数加权因子，并且其中指数加权因子还包括在语音模式期间的第一指数加权滤波器和在静噪模式期间的第二指数加权滤波器。

39.权利要求26的处理器，其中：平均信号发生器保持平均信号作为回波消除信号的运行平均值。

40.权利要求39的处理器，其中：平均信号发生器计算回波消除信号的运行平均值，作为回波消除信号的过去抽样的加权平均。

41.权利要求39的处理器，其中：平均信号发生器根据

                 X(ω)＝λ X(ω)+(1-λ)|X(ω)|²，

来计算回波消除信号的运行平均值，在此 X(ω)是回波消除信号X(ω)的运行平均值的频域表述，而λ是一个平均常数。

42.权利要求26的处理器，其中：平均信号发生器保持平均信号作为回波消除信号的频域平均值。

43.权利要求42的处理器，其中：平均信号发生器保持回波消除信号的频域平均值，它作为回波消除信号的加权频谱幅度的运行平均值。

44.权利要求43的处理器，其中：平均信号发生器通过用一个指数加权滤波器滤波回波消除信号的连续幅度抽样来计算加权频谱幅度的平均值。

45.权利要求44的处理器，其中：平均信号发生器设置指数加权滤波器的加权系数作为与输出信号相关的语音帧定时的函数，其中：指数加权滤波器包括在语音模式期间的第一指数加权滤波器和在静噪模式期间的第二指数加权滤波器。

46.权利要求26的处理器，其中：处理器包括一个合并到无线通信装置中的一个数字逻辑电路。

47.一种无线通信装置，包括：

接收机，用于接收远端信号；

麦克风，用于接收近端信号，其中所述近端信号包含近端背景噪声信号和所述远端信号的回波；

前端回波抑制器，用于生成作为所述近端信号的函数的一个回波消除信号，其中所述回波消除信号包含残余回波信号和所述近端背景噪声信号；

综合处理器，用于减少所述回波消除信号中的残余回波和噪声，它包括：

输出信号发生器，它在操作于远端模式中时，通过把第一衰减常数应用到平均信号上生成用于处理并发射给远端通信装置的输出信号，其中平均信号包括回波消除信号的平均值；

平均信号发生器，它生成被输出信号生成器使用的平均信号；

和背景噪声估计器，它生成用于确定被输出信号发生器使用的第一衰减系数中的平均噪声，其中平均噪声包括回波消除信号的估计噪声平均值。

48.权利要求47的无线通信装置，其中：输出信号发生器对指示当前操作模式的一个或多个模式指示符信号进行应答。

49.权利要求48的无线通信装置，其中：所述当前操作模式包括近端模式、双重交谈模式、静噪模式或远端模式之一，并且其中：近端输入信号包含近端模式中的近端语音、远端模式中的回波远端语音、双重交谈模式中的近端和回波远端语音、以及静噪模式中的无语音。

50.权利要求49的无线通信装置，还包括：确定当前操作模式的判定逻辑。

51.权利要求49的无线通信装置，其中：背景噪声估计器生成用于确定第二衰减系数的回波消除信号的估计噪声，并且输出信号发生器通过在除了远端模式之外的所有模式中把第二衰减系数应用到回波消除信号来生成输出信号。

52.权利要求51的无线通信装置，其中：应答于对指示远端模式激活的一个或多个模式指示符信号，在输出信号生成期间，输出信号发生器用平均信号代替回波消除信号并且用第一衰减常数代替第二衰减常数。

53.权利要求51的无线通信装置，其中：背景噪声估计器通过在没有近端语音或远端语音的静噪操作模式期间，确定回波消除信号的第一功率频谱密度(PSD)值，以及在静噪和非静噪模式操作期间，确定回波消除信号的第二PSD值来保持估计噪声。

54.权利要求53的处理器，其中：背景噪声估计器通过确定第一PSD值与第二PSD值之比来确定第二衰减系数。

55.权利要求54的处理器，其中：根据

${\mathrm{\β}}_2\left(\mathrm{\ω}\right)=1-\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\mathrm{\Φ}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$

来计算第二衰减系数，β₂(ω)，

其中Φ_N(ω)包括第一PSD值，而Φ_N+S(ω)包括第二PSD值。

56.权利要求53的无线通信装置，其中：背景噪声估计器基于确定第一PSD值与第二PSD值的平均值之比来确定第一衰减系数。

57.权利要求56的无线通信装置，其中：背景噪声估计器基于第一PSD值与第二PSD值的平均值之比来计算作为一个换算因子的第一衰减系数。

58.权利要求56的无线通信装置，其中：根据

${\mathrm{\β}}_1\left(\mathrm{\ω}\right)=1-\frac{{\mathrm{\Φ}}_N\left(\mathrm{\ω}\right)}{{\stackrel{\‾}{\mathrm{\Φ}}}_{N+S}\left(\mathrm{\ω}\right)},$

来计算第一衰减系数，β₁(ω)，

其中Φ_N(ω)包括第一PSD值，而 Φ_N+S(ω)包括第二PSD值的平均值。

59.权利要求47的无线通信装置，其中：平均信号发生器保持平均信号作为回波消除信号的运行平均值。

60.权利要求59的无线通信装置，其中：平均信号发生器计算回波消除信号的运行平均值，作为回波消除信号的过去抽样的加权平均。

61.权利要求59的无线通信装置，其中：平均信号发生器根据

                    X(ω)＝λ X(ω)+(1-λ)|X(ω)|²，

计算回波消除信号的运行平均值，其中 X(ω)是回波消除信号X(ω)的运行平均值的频域表示，而λ是平均常数。

62.权利要求47的无线通信装置，其中：平均信号发生器保持平均信号，作为回波消除信号的频域平均值。

63.权利要求62的无线通信装置，其中：平均信号发生器保持回波消除信号的频域平均值，作为回波消除信号的加权频谱幅度的运行平均值。

64.权利要求63的无线通信装置，其中：平均信号发生器通过用一个指数加权滤波器滤波回波消除信号的连续幅度抽样，来计算加权频谱幅度的平均值。

65.权利要求64的无线通信装置，其中：平均信号发生器设置指数加权滤波器的加权系数为与输出信号相关的语音帧定时的函数，其中：指数加权滤波器包括在语音模式期间的第一指数加权滤波器和在静噪模式期间的第二指数加权滤波器。

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