TW202211639A - 具回音消除之通話系統及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

一種具回音消除之通話系統，包括一第一收發裝置以及一第二收發裝置。第一收發裝置包括一第一通訊部、一音訊處理部、一第一發聲部以及一第一收音部。第二收發裝置包括一第二通訊部、一第二發聲部以及一第二收音部。其中一第一連線係建立於第一通訊部以及第二通訊部之間。第一收音部係供進行收音，以輸出一第一未消除回音訊號至音訊處理部。由音訊處理部對第一未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第一已消除回音訊號至第一通訊部。由第一通訊部將第一已消除回音訊號經由第一連線傳遞給第二通訊部，再傳遞給第二發聲部，以供第二發聲部發出音訊。第二收音部係供進行收音，以輸出一第二未消除回音訊號至第二通訊部。由第二通訊部將第二未消除回音訊號經由第一連線傳遞給第一通訊部，再傳遞給音訊處理部。由音訊處理部對第二未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第二已消除回音訊號至第一發聲部，以供第一發聲部發出音訊。

Description

具回音消除之通話系統及其操作方法
本發明係有關一種通話系統及其操作方法，尤指一種具主從式回音消除功能架構之通話系統及其操作方法。
請參見第5圖，其係為習知技術之一回音消除通話系統之示意圖。習知技術的回音消除通話系統9包括一第一收發裝置90以及一第二收發裝置91。第一收發裝置90包括一第一音訊處理部92、一第一通訊部98、一第一發聲部93以及一第一收音部94。其中第一通訊部98係分別與第一發聲部93以及第一音訊處理部92相連接。第一收音部94係與第一音訊處理部92相連接。第二收發裝置91包括一第二音訊處理部95、一第二通訊部99、一第二發聲部96以及一第二收音部97。其中第二通訊部99係分別與第二發聲部96以及第二音訊處理部95相連接。第二收音部97係與第二音訊處理部95相連接。習知技術之回音消除通話方法，包括以下步驟：於第一收發裝置90之第一通訊部98以及第二收發裝置91之第二通訊部99之間建立一網路連線901，用以傳遞訊號，其中網路連線901係為一對等式(peer-to-peer)網路連線；將第一音訊處理部92所輸出之一第一已消除回音訊號920(電的訊號)傳遞給第一通訊部98；由第一收發裝置90之第一通訊部98將第一已消除回音訊號920(電的訊號)經由網路連線901傳遞給第二收發裝置91之第二通訊部99，再 傳遞給第二收發裝置91之第二發聲部96；由第二發聲部96發出相對應於第一已消除回音訊號920(電的訊號)之一第二輸出音訊960(聲音)，亦即第二發聲部96係將第一已消除回音訊號920(電的訊號)轉換輸出為第二輸出音訊960(聲音)；因此，在第二收發裝置91所處之一環境903中之一第二使用者962所聽到的由第二發聲部96所發出的第二輸出音訊960(聲音)是已經經過消除回音的音訊(聲音)；由第二收音部97接收一第二輸入音訊970(聲音)，並輸出相對應於第二輸入音訊970(聲音)之一第二未消除回音訊號971(電的訊號)至第二音訊處理部95，亦即第二收音部97係將所接收之第二輸入音訊970(聲音)轉換輸出為第二未消除回音訊號971(電的訊號)；其中第二輸入音訊970(聲音)包括一第二外部音訊963(聲音)以及一第二反饋音訊961(聲音)；其中第二反饋音訊961(聲音)係相關於第二輸出音訊960(聲音)，由於第二發聲部96與第二收音部97之相對位置，有可能有一部分之第二輸出音訊960(聲音)會直接被第二收音部97所接收，也有可能有一部分之第二輸出音訊960(聲音)會在第二收發裝置91所處之環境903中，經由單次反射或多次反射後而被第二收音部97所接收，而這些被第二收音部97所接收的相關於第二輸出音訊960(聲音)之音訊總和即為第二反饋音訊961(聲音)；其中第二外部音訊963(聲音)係為第二收音部97所接收之其他非相關於第二輸出音訊960之音訊(聲音)，第二外部音訊963(聲音)係可包括第二使用者962所發出的聲音以及在第二收發裝置91所處之環境903中之其他外在音訊(聲音)，例如環境周遭的噪音、鄰近的人、物的聲音等等都有可能有部分被第二收音部97所接收，這些都屬於第二外部音訊963(聲音)；由第二音訊處理部95對第二未消除回音訊號971(電的訊號)進行消除 回音後輸出一第二已消除回音訊號950(電的訊號)至第二通訊部99；由第二收發裝置91之第二通訊部99將第二已消除回音訊號950(電的訊號)經由網路連線901傳遞給第一收發裝置90之第一通訊部98；由第一通訊部98將第二已消除回音訊號950(電的訊號)傳遞給第一發聲部93；由第一發聲部93發出相對應於第二已消除回音訊號950(電的訊號)之一第一輸出音訊930(聲音)，亦即第一發聲部93係將第二已消除回音訊號950(電的訊號)轉換輸出為第一輸出音訊930(聲音)；因此，在第一收發裝置90所處之一環境902中之一第一使用者932所聽到的由第一發聲部93所發出的第一輸出音訊930(聲音)是已經經過消除回音的音訊(聲音)；由第一收音部94接收一第一輸入音訊940(聲音)，並輸出相對應於第一輸入音訊940(聲音)之一第一未消除回音訊號941(電的訊號)至第一音訊處理部92，亦即第一收音部94係將所接收之第一輸入音訊940(聲音)轉換輸出為第一未消除回音訊號941(電的訊號)；其中第一輸入音訊940(聲音)包括一第一外部音訊933(聲音)以及一第一反饋音訊931(聲音)；其中第一反饋音訊931(聲音)係相關於第一輸出音訊930(聲音)；由於第一發聲部93與第一收音部94之相對位置，有可能有一部分之第一輸出音訊930(聲音)會直接被第一收音部94所接收，也有可能有一部分之第一輸出音訊930(聲音)會在第一收發裝置90所處之環境902中，經由單次反射或多次反射後而被第一收音部94所接收，而這些被第一收音部94所接收的相關於第一輸出音訊930(聲音)之音訊總和即為第一反饋音訊931(聲音)；其中第一外部音訊933(聲音)係為第一收音部94所接收之其他非相關於第一輸出音訊930之音訊(聲音)，第一外部音訊933(聲音)係可包括第一使用者932所發出的聲音以及在第一收發裝置 90所處之環境902中之其他外在音訊(聲音)，例如環境周遭的噪音、鄰近的人、物的聲音等等都有可能有部分被第一收音部94所接收，這些都屬於第一外部音訊933(聲音)；由第一音訊處理部92對第一未消除回音訊號941(電的訊號)進行消除回音後隨即輸出如前述步驟中所述之第一已消除回音訊號920(電的訊號)至第一通訊部98。
習知技術的回音消除通話系統9第一收發裝置90以及第二收發裝置91係可分別為兩支不同廠牌的手機(例如，第一收發裝置90為A廠牌，而第二收發裝置91為B廠牌)，而兩支手機分別都具有一個自己的音訊處理部(第一音訊處理部92以及第二音訊處理部95)。A廠牌與B廠牌彼此不知道對方之手機之設計為何(例如，A廠牌不知道B廠牌的第二收發裝置91所使用的第二發聲部96與第二收音部97是何種規格，其相對位置為何；而B廠牌也不知道A廠牌的第一收發裝置90所使用的第一發聲部93與第一收音部94是何種規格，其相對位置為何)，所以無法知道對方之手機之回音狀況為何。故，彼此傳遞通話訊號給對方時，都必須是已經經過回音消除的訊號(如，第一已消除回音訊號920以及第二已消除回音訊號950)，才能讓對方的發聲部(第一發聲部93以及第二發聲部96)都發出已經經過消除回音的音訊(聲音)，如此方能確保通話品質。因此，對於一般的手機而言，具有一個自己的音訊處理部是必須的。然而，音訊處理部不管是以軟體、硬體、或軟體配合硬體的方式來進行消除回音，在進行消除回音時都是會消耗電能的，而且音訊處理部也會有軟硬體上的成本。
有鑑於此，發明人開發出簡便組裝的設計，能夠避免上述的缺點，安裝方便，又具有成本低廉的優點，以兼顧使用彈性與經濟性等考 量，因此遂有本發明之產生。
本發明所欲解決之技術問題在於如何設計一種通話系統及其操作方法，以降低音訊處理部軟硬體的成本，並降低電能之消耗。
為解決前述問題，以達到所預期之功效，本發明提供一種具回音消除之通話系統，包括一第一收發裝置以及一第二收發裝置。第一收發裝置包括一第一通訊部、一音訊處理部、一第一發聲部以及一第一收音部。第二收發裝置包括一第二通訊部、一第二發聲部以及一第二收音部。其中一第一連線係建立於第一收發裝置之第一通訊部以及第二收發裝置之第二通訊部之間。第一收音部係供進行收音，以輸出一第一未消除回音訊號至音訊處理部。由音訊處理部對第一未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第一已消除回音訊號至第一通訊部。其中係由第一收發裝置之第一通訊部將第一已消除回音訊號經由第一連線傳遞給第二收發裝置之第二通訊部，再傳遞給第二發聲部，以供第二發聲部發出音訊。第二收音部係供進行收音，以輸出一第二未消除回音訊號至第二通訊部。其中係由第二收發裝置之第二通訊部將第二未消除回音訊號經由第一連線傳遞給第一收發裝置之第一通訊部，再傳遞給音訊處理部。由音訊處理部對第二未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第二已消除回音訊號至第一發聲部，以供第一發聲部發出音訊。本發明所提供之一種具回音消除之通話系統，只有第一收發裝置具有音訊處理部，而第二收發裝置並不具有音訊處理部，藉此，可以節省音訊處理部軟硬體之成本；此外，由於第二收發裝置並不具有音訊處理部，故可大幅降低電能之消耗。
於實施例時，其中音訊處理部係依據一適應性濾波參數對第二未消除回音訊號進行消除回音。
於實施例時，其中適應性濾波參數係將第二收發裝置置於無外在音源之一測試空間內，再將非全同之複數個測試訊號分別傳遞給第二發聲部，以供第二發聲部發出音訊，並由第二收音部進行收音，以輸出複數個測試反饋訊號，再由所收集到之複數個測試訊號以及複數個測試反饋訊號計算求得。
於實施例時，其中適應性濾波參數係儲存於一伺服器內，適應性濾波參數係由伺服器經由建立於第一收發裝置之第一通訊部以及伺服器之間之一第二連線傳遞給第一收發裝置之第一通訊部，再傳遞給音訊處理部。
此外，本發明更提供一種具回音消除之通話系統之操作方法，包括以下步驟：於一第一收發裝置之一第一通訊部以及一第二收發裝置之一第二通訊部之間建立一第一連線；由第一收發裝置之一第一收音部進行收音，以輸出一第一未消除回音訊號至第一收發裝置之一音訊處理部；由音訊處理部對第一未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第一已消除回音訊號至第一通訊部；由第一收發裝置之第一通訊部將第一已消除回音訊號經由第一連線傳遞給第二收發裝置之第二通訊部；由第二通訊部將第一已消除回音訊號傳遞給第二收發裝置之一第二發聲部，以供第二發聲部發出音訊；由第二收發裝置之一第二收音部進行收音，以輸出一第二未消除回音訊號至第二通訊部；由第二收發裝置之第二通訊部將第二未消除回音訊號經由第一連線傳遞給第一收發裝置之第一通訊部；由第一通訊部 將第二未消除回音訊號傳遞給音訊處理部；以及由音訊處理部對第二未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第二已消除回音訊號至第一收發裝置之一第一發聲部，以供第一發聲部發出音訊。
於實施例時，其中音訊處理部係依據一適應性濾波參數對第二未消除回音訊號進行消除回音。
於實施例時，其更包括一學習步驟，其中第二收發裝置係置於無外在音源之一測試空間內之一測試位置，學習步驟包括以下步驟：將非全同之複數個測試訊號分別傳遞給第二發聲部，以供第二發聲部發出音訊，並由第二收音部進行收音，以輸出複數個測試反饋訊號；以及收集複數個測試訊號以及複數個測試反饋訊號，以計算求得適應性濾波參數。
於實施例時，其中學習步驟更包括一變換測試位置步驟：變換測試位置，使第二收發裝置置於相同之測試空間內之不同測試位置上。
於實施例時，其中學習步驟更包括一變換測試空間步驟：變換測試空間，使第二收發裝置置於不同測試空間內。
於實施例時，其更包括以下步驟：於第一收發裝置之第一通訊部以及一伺服器之間建立一第二連線；以及由伺服器將一適應性濾波參數經由第二連線傳遞給第一收發裝置之第一通訊部，再傳遞給音訊處理部，其中適應性濾波參數係儲存於伺服器內。
為進一步了解本發明，以下舉較佳之實施例，配合圖式、圖號，將本發明之具體構成內容及其所達成的功效詳細說明如下。
1:具回音消除之通話系統
10:第一連線
11:伺服器
12:第二連線
2:第一收發裝置
20:第一外部音訊
21:第一使用者
22:第一收發裝置所處之環境
25:第一通訊部
3:第二收發裝置
30:第二外部音訊
31:第二使用者
32:第二收發裝置所處之環境
35:第二通訊部
4:音訊處理部
40:第一已消除回音訊號
41:第二已消除回音訊號
42:第一測試訊號
5:第一發聲部
50:第一輸出音訊
51:第一反饋音訊
52:第一測試輸出音訊
53:第一測試反饋音訊
6:第一收音部
60:第一輸入音訊
61:第一未消除回音訊號
62:第一測試反饋訊號
7:第二發聲部
70:第二輸出音訊
71:第二反饋音訊
72:第二測試訊號
73:第二測試輸出音訊
74:第二測試反饋音訊
8:第二收音部
80:第二輸入音訊
81:第二未消除回音訊號
82:第二測試反饋訊號
9:回音消除通話系統
90:第一收發裝置
901:網路連線
902:第一收發裝置所處之環境
903:第二收發裝置所處之環境
91:第二收發裝置
92:第一音訊處理部
920:第一已消除回音訊號
93:第一發聲部
930:第一輸出音訊
931:第一反饋音訊
932:第一使用者
933:第一外部音訊
94:第一收音部
940:第一輸入音訊
941:第一未消除回音訊號
95:第二音訊處理部
950:第二已消除回音訊號
96:第二發聲部
960:第二輸出音訊
961:第二反饋音訊
962:第二使用者
963:第二外部音訊
97:第二收音部
970:第二輸入音訊
971:第二未消除回音訊號
98:第一通訊部
99:第二通訊部
第1圖係為本發明一種具回音消除之通話系統之一具體實施例之示意圖。
第2圖係為本發明一種具回音消除之通話系統之操作方法之一學習步驟之示意圖。
第3圖係為本發明一種具回音消除之通話系統之操作方法之另一學習步驟之示意圖。
第4圖係為本發明一種具回音消除之通話系統之另一具體實施例之示意圖。
第5圖係為習知技術之一回音消除通話系統之示意圖。
請參閱第1圖，其係為本發明一種具回音消除之通話系統之一具體實施例之示意圖。本發明提供一種具回音消除之通話系統1，包括一第一收發裝置2以及一第二收發裝置3。第一收發裝置2包括一第一通訊部25、一第一發聲部5、一第一收音部6以及一音訊處理部4，其中音訊處理部4係分別與第一發聲部5、第一收音部6以及第一通訊部25相連接。第二收發裝置3包括一第二通訊部35、一第二發聲部7以及一第二收音部8，其中第二通訊部35係分別與第二發聲部7以及第二收音部8相連接。本發明更提供一種具回音消除之通話系統1之操作方法，包括以下步驟：步驟A：於第一收發裝置2之第一通訊部25以及第二收發裝置3之第二通訊部35之間建立一第一連線10，用以傳遞訊號，其中第一連線10係可為有線、無線、或結合有線與無線之網路連線，第一連線10係可為一對等式(peer-to-peer)網路連線；步驟B：將音訊處理部4所輸出之一第一已消除回音訊號40(電的訊號)傳遞給 第一通訊部25，其中第一已消除回音訊號40(電的訊號)係已經經過音訊處理部4消除回音之訊號；步驟C：由第一收發裝置2之第一通訊部25將第一已消除回音訊號40(電的訊號)經由第一連線10傳遞給第二收發裝置3之第二通訊部35；步驟D：由第二通訊部35將第一已消除回音訊號40(電的訊號)傳遞給第二發聲部7；步驟E：由第二發聲部7發出相對應於第一已消除回音訊號40(電的訊號)之一第二輸出音訊70(聲音)，亦即第二發聲部7係將第一已消除回音訊號40(電的訊號)轉換輸出為第二輸出音訊70(聲音)；因此，在第二收發裝置3所處之一環境32中之一第二使用者31所聽到的由第二發聲部7所發出的第二輸出音訊70(聲音)是已經經過消除回音的音訊(聲音)；步驟F：由第二收音部8接收一第二輸入音訊80(聲音)，並輸出相對應於第二輸入音訊80(聲音)之一第二未消除回音訊號81(電的訊號)至第二通訊部35，亦即第二收音部8係將所接收之第二輸入音訊80(聲音)轉換輸出為第二未消除回音訊號81(電的訊號)；其中第二輸入音訊80(聲音)包括一第二外部音訊30(聲音)以及一第二反饋音訊71(聲音)；其中第二反饋音訊71(聲音)係相關於第二輸出音訊70(聲音)，由於第二發聲部7與第二收音部8之相對位置，有可能有一部分之第二輸出音訊70(聲音)會直接被第二收音部8所接收，也有可能有一部分之第二輸出音訊70(聲音)會在第二收發裝置3所處之環境32中，經由單次反射或多次反射後而被第二收音部8所接收，而這些被第二收音部8所接收的相關於第二輸出音訊70(聲音)之音訊總和即為第二反饋音訊71(聲音)；其中第二外部音訊30(聲音)係為第二收音部8所接收之其他非相關於第二輸出音訊70之音訊(聲音)，第二外部音訊30(聲音)係可包括第二使用者31所發出的聲音以及在第二收 發裝置3所處之環境32中之其他外在音訊(聲音)，例如環境周遭的噪音、鄰近的人、物的聲音等等都有可能有部分被第二收音部8所接收，這些都屬於第二外部音訊30(聲音)；步驟G：由第二收發裝置3之第二通訊部35將第二未消除回音訊號81(電的訊號)經由第一連線10傳遞給第一收發裝置2之第一通訊部25；步驟H：由第一通訊部25將第二未消除回音訊號81(電的訊號)傳遞給音訊處理部4；步驟I：由音訊處理部4對第二未消除回音訊號81(電的訊號)進行消除回音後輸出一第二已消除回音訊號41(電的訊號)至第一發聲部5；步驟J：由第一收發裝置2之第一發聲部5發出相對應於第二已消除回音訊號41(電的訊號)之一第一輸出音訊50(聲音)，亦即第一發聲部5係將第二已消除回音訊號41(電的訊號)轉換輸出為第一輸出音訊50(聲音)；因此，第一收發裝置2所處之一環境22中之一第一使用者21所聽到的由第一發聲部5所發出的第一輸出音訊50(聲音)是已經經過消除回音的音訊(聲音)；步驟K：由第一收音部6接收一第一輸入音訊60(聲音)，並輸出相對應於第一輸入音訊60(聲音)之一第一未消除回音訊號61(電的訊號)至音訊處理部4，亦即第一收音部6係將所接收之第一輸入音訊60(聲音)轉換輸出為第一未消除回音訊號61(電的訊號)；其中第一輸入音訊60(聲音)包括一第一外部音訊20(聲音)以及一第一反饋音訊51(聲音)，其中第一反饋音訊51(聲音)係相關於第一輸出音訊50(聲音)，由於第一發聲部5與第一收音部6之相對位置，有可能有一部分之第一輸出音訊50(聲音)會直接被第一收音部6所接收，也有可能有一部分之第一輸出音訊50(聲音)會在第一收發裝置2所處之環境22中，經由單次反射或多次反射後而被第一收音部6所接收，而這些被第一收音部6所接收的相關於第一輸出音訊50(聲 音)之音訊總和即為第一反饋音訊51(聲音)；其中第一外部音訊20(聲音)係為第一收音部6所接收之其他非相關於第一輸出音訊50之音訊(聲音)，第一外部音訊20(聲音)係可包括第一使用者21所發出的聲音以及在第一收發裝置2所處之環境22中之其他外在音訊(聲音)，例如環境周遭的噪音、鄰近的人、物的聲音等等都有可能有部分被第一收音部6所接收，這些都屬於第一外部音訊20(聲音)；步驟L：由音訊處理部4對第一未消除回音訊號61(電的訊號)進行消除回音後輸出如步驟B中之第一已消除回音訊號40(電的訊號)，此第一已消除回音訊號40(電的訊號)隨即如步驟B、步驟C以及步驟D先傳遞給第一通訊部25，再經由第一連線10傳遞給第二收發裝置3之第二通訊部35，再傳遞給第二發聲部7。本發明所提供之一種具回音消除之通話系統1，只有第一收發裝置2具有音訊處理部4，而第二收發裝置3並不具有音訊處理部，藉此，可以節省音訊處理部軟硬體之成本；此外，由於第二收發裝置3並不具有音訊處理部，故可大幅降低電能之消耗。其中由第二收發裝置3之第二通訊部35經由第一連線10傳遞給第一收發裝置2之第一通訊部25的是尚未經過消除回音的訊號(第二未消除回音訊號81)；而由第一收發裝置2之第一通訊部25經由第一連線10傳遞給第二收發裝置3之第二通訊部35的是已經經過消除回音的訊號(第一已消除回音訊號40)。
雖然第一收發裝置2之第一通訊部25以及第二收發裝置3之第二通訊部35之間所建立之第一連線10係可為一對等式網路連線(亦即，在第一連線10架構之下，第一收發裝置2與第二收發裝置3兩者是對等的，第一收發裝置2與第二收發裝置3之間並非為一主從式網路架構)，然而本發明之具回音消除之通話系統1及其操作方法之特點在於，第二收發裝置3並沒有 音訊處理部，只有第一收發裝置2具有音訊處理部4，因此由第一收發裝置2之音訊處理部4所輸出之訊號(第一已消除回音訊號40)係經過音訊處理部4消除回音後之訊號(電的訊號)；而由第二收發裝置3之第二收音部8所輸出之訊號(第二未消除回音訊號81)則為尚未經過消除回音之訊號(電的訊號)，而尚未經過消除回音之第二未消除回音訊號81需經由第一連線10傳遞給第一收發裝置2之音訊處理部4來進行消除回音；故，以消除回音這項功能來說，第一收發裝置2與第二收發裝置3係為一主從式回音消除功能架構，其中具有音訊處理部4之第一收發裝置2係可視為具有消除回音功能之一伺服器端，而不具音訊處理部之第二收發裝置3則可視為不具消除回音功能之一用戶端；第二收發裝置3(用戶端)因不具有音訊處理部，故第二收發裝置3(用戶端)必須將尚未經過消除回音之第二未消除回音訊號81經由第一連線10(對等式網路連線架構)傳遞至第一收發裝置2之音訊處理部4，以進行消除回音；而由第一收發裝置2(伺服器端)輸出已經經過音訊處理部4消除回音後之第一已消除回音訊號40，經由第一連線10(對等式網路連線架構)傳遞至第二收發裝置3之第二發聲部7。
在一些實施例中，第一收發裝置2係為一般的手機。因此，第一收發裝置2之音訊處理部4能夠對第一收發裝置2之第一收音部6所輸出之第一未消除回音訊號61進行消除回音。然而，第一收發裝置2之音訊處理部4要能夠對第二收發裝置3之第二收音部8所輸出之第二未消除回音訊號81進行消除回音，則第一收發裝置2之音訊處理部4必需要有第二收發裝置3的回音相關資訊，才能對第二未消除回音訊號81進行消除回音。現今有許多已知的人工智慧(AI：Artificial Intelligence)的回音消除方法，其中有些人 工智慧的回音消除方法係透過一學習步驟來獲得一適應性濾波參數，並依據適應性濾波參數來進行消除回音。本發明之一種具回音消除之通話系統1及其操作方法係可利用這些人工智慧的回音消除方法，來達到以第一收發裝置2之音訊處理部4對第二收發裝置3之第二收音部8所輸出之第二未消除回音訊號81進行消除回音之目的。請參閱第2圖，其係為本發明一種具回音消除之通話系統之操作方法之一學習步驟之示意圖。第2圖之實施例之結構係為第1圖之實施例之第二收發裝置3。本發明之一種具回音消除之通話系統之操作方法更包括一學習步驟，以獲得一第二適應性濾波參數，其中第一收發裝置2之音訊處理部4係依據第二適應性濾波參數對第二未消除回音訊號81進行消除回音。在進行此學習步驟時，第二收發裝置3所處之環境32中是不能有人的聲音，或是環境周遭的噪音、物的聲音等等；亦即，第二收發裝置3所處之環境32中並沒有其他外部音訊(聲音)。此學習步驟包括以下步驟：步驟A0：將一第二測試輸入訊號72(電的訊號)傳遞給第二收發裝置3之第二發聲部7；步驟A1：由第二收發裝置3之第二發聲部7發出相對應於第二測試輸入訊號72(電的訊號)之一第二測試輸出音訊73(聲音)；步驟A2：由第二收發裝置3之第二收音部8接收一第二測試反饋音訊74(聲音)，並輸出相對應於第二測試反饋音訊74(聲音)之一第二未消除回音測試訊號82(電的訊號)；其中由第二收發裝置3之第二收音部8所接收之第二測試反饋音訊74(聲音)係相關於第二測試輸出音訊73(聲音)，但並不包括其他外部音訊(聲音)；亦即，由於第二發聲部7與第二收音部8之相對位置，有可能有一部分之第二測試輸出音訊73(聲音)會直接被第二收音部8所接收，也有可能有一部分之第二測試輸出音訊73(聲音)會在第二收發 裝置3所處之環境32中，經由單次反射或多次反射後而被第二收音部8所接收，而這些被第二收音部8所接收的相關於第二測試輸出音訊73(聲音)之音訊總和即為第二測試反饋音訊74(聲音)；然而第二收發裝置3所處之環境32中並沒有其他外部音訊(聲音)，因此第二收發裝置3之第二收音部8所接收的只有第二測試反饋音訊74(聲音)，並不包括其他外部音訊(聲音)；步驟A3：變換不同之測試條件，並重複步驟A0、步驟A1以及步驟A2，藉此收集在不同之測試條件下之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合，其中前述不同之測試條件係可包括選自以下條件群組之至少一者：(a)變換不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)、(b)變換第二收發裝置3位於其所處之環境32中之位置、以及(c)變換第二收發裝置3所處之環境32；以及步驟A4：由步驟A0、步驟A1、步驟A2以及步驟A3中所收集到之複數個第二測試輸入訊號72以及複數個第二未消除回音測試訊號82所構成之複數個組合，計算以求得第二適應性濾波參數，其中所求得之第二適應性濾波參數係可儲存於第一收發裝置2之音訊處理部4中。其中在步驟A3中，重複步驟A0、步驟A1以及步驟A2之次數越多，則所收集到之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合數越多，則越有助於求得更完整之第二適應性濾波參數，以提升第一收發裝置2之音訊處理部4對第二未消除回音訊號81進行消除回音之效果。其中在步驟A3中之(a)變換不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)，是可以變換不同波形之第二測試輸入訊號72(如，不同之頻率，或不同頻率之組合)，或不同震幅之第二測試輸入訊號72，或是不同波形以及不同震幅之第二測試輸入訊號72。其中在步驟A3中之(b)變換第二收發裝置3位於其所處之環境32中之位置，當 第二收發裝置3處在相同環境32中之不同位置時，第二測試反饋音訊74(聲音)亦會有所不同。其中在步驟A3中之(c)變換第二收發裝置3所處之環境32，當第二收發裝置3處在不同之環境32中時，第二測試反饋音訊74(聲音)也會有所不同。
在一些實施例中，前述步驟A3更包括以下一步驟：步驟A30：不變換第二收發裝置3所處之環境32，也不變換第二收發裝置3位於其所處之環境32中之位置，但變換不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)，並重複步驟A0、步驟A1以及步驟A2，藉此收集在不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)之測試條件下之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合。
在另一些實施例中，前述步驟A3更包括以下步驟：步驟A30：不變換第二收發裝置3所處之環境32，也不變換第二收發裝置3位於其所處之環境32中之位置，但變換不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)，並重複步驟A0、步驟A1以及步驟A2，藉此收集在不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)之測試條件下之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合；以及步驟A31：不變換第二收發裝置3所處之環境32，但變換第二收發裝置3位於其所處之環境32中之位置，並重複步驟A0、步驟A1、步驟A2以及步驟A30，藉此收集當第二收發裝置3位於相同之環境32中但不同之位置時之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合。
在又一些實施例中，前述步驟A3更包括以下步驟：步驟A30：不變換第二收發裝置3所處之環境32，也不變換第二收發裝置3位於其 所處之環境32中之位置，但變換不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)，並重複步驟A0、步驟A1以及步驟A2，藉此收集在不同之第二測試輸入訊號72(電的訊號)之測試條件下之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合；步驟A31：不變換第二收發裝置3所處之環境32，但變換第二收發裝置3位於其所處之環境32中之位置，並重複步驟A0、步驟A1、步驟A2以及步驟A30，藉此收集當第二收發裝置3位於相同之環境32中但不同之位置時之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合；以及步驟A32：變換第二收發裝置3所處之環境32，並重複步驟A0、步驟A1、步驟A2、步驟A30以及步驟A31，藉此收集當第二收發裝置3位於不同之環境32時之第二測試輸入訊號72以及第二未消除回音測試訊號82之組合。
在一些實施例中，第一收發裝置2之音訊處理部4係可用硬體、軟體、或軟體配合硬體對第一收發裝置2之第一收音部6所輸出之第一未消除回音訊號61進行消除回音。在另一些實施例中，第一收發裝置2之音訊處理部4係使用一些即時(Real-time)回音消除方法對第一未消除回音訊號61進行消除回音。
在一些實施例中，第一收發裝置2也可以利用人工智慧的回音消除方法係透過一學習步驟來獲得一適應性濾波參數，使第一收發裝置2之音訊處理部4依據適應性濾波參數對第一收發裝置2之第一收音部6所輸出之第一未消除回音訊號61進行消除回音。請參閱第3圖，其係為本發明一種具回音消除之通話系統之操作方法之另一學習步驟之示意圖。第3圖之實施例之結構係為第1圖之實施例之第一收發裝置2。本發明之一種具回音消除之通話系統之操作方法更包括一學習步驟，以獲得一第一適應性濾波參 數，其中第一收發裝置2之音訊處理部4係依據第一適應性濾波參數對第一未消除回音訊號61進行消除回音。在進行此學習步驟時，第一收發裝置2所處之環境22中是不能有人的聲音，或是環境周遭的噪音、物的聲音等等；亦即，第一收發裝置2所處之環境22中並沒有其他外部音訊(聲音)。此學習步驟包括以下步驟：步驟A10：將一第一測試輸入訊號42(電的訊號)傳遞給第一收發裝置2之第一發聲部5；步驟A11：由第一收發裝置2之第一發聲部5發出相對應於第一測試輸入訊號42(電的訊號)之一第一測試輸出音訊52(聲音)；步驟A12：由第一收發裝置2之第一收音部6接收一第一測試反饋音訊53(聲音)，並輸出相對應於第一測試反饋音訊53(聲音)之一第一未消除回音測試訊號62(電的訊號)；其中由第一收發裝置2之第一收音部6所接收之第一測試反饋音訊53(聲音)係相關於第一測試輸出音訊52(聲音)，但並不包括其他外部音訊(聲音)；亦即，由於第一發聲部5與第一收音部6之相對位置，有可能有一部分之第一測試輸出音訊52(聲音)會直接被第一收音部6所接收，也有可能有一部分之第一測試輸出音訊52(聲音)會在第一收發裝置2所處之環境22中，經由單次反射或多次反射後而被第一收音部6所接收，而這些被第一收音部6所接收的相關於第一測試輸出音訊52(聲音)之音訊總和即為第一測試反饋音訊53(聲音)；然而第一收發裝置2所處之環境22中並沒有其他外部音訊(聲音)，因此第一收發裝置2之第一收音部6所接收的只有第一測試反饋音訊53(聲音)，並不包括其他外部音訊(聲音)；步驟A13：變換不同之測試條件，並重複步驟A10、步驟A11以及步驟A12，藉此收集在不同之測試條件下之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合，其中前述不同之測試條件係可包括選自 以下條件群組之至少一者：(a)變換不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)、(b)變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置、以及(c)變換第一收發裝置2所處之環境22；以及步驟A14：由步驟A10、步驟A11、步驟A12以及步驟A13中所收集到之複數個第一測試輸入訊號42以及複數個第一未消除回音測試訊號62所構成之複數個組合，計算以求得第一適應性濾波參數，其中所求得之第一適應性濾波參數係可儲存於第一收發裝置2之音訊處理部4中。其中在步驟A13中，重複步驟A10、步驟A11以及步驟A12之次數越多，則所收集到之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合數越多，則越有助於求得更完整之第二適應性濾波參數，以提升第一收發裝置2之音訊處理部4對第一未消除回音測試訊號62進行消除回音之效果。其中在步驟A13中之(a)變換不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)，是可以變換不同波形之第一測試輸入訊號42(不同之頻率或不同的頻率組合)，或不同震幅之第一測試輸入訊號42，或是不同波形以及不同震幅之第一測試輸入訊號42。其中在步驟A13中之(b)變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置，當第一收發裝置2處在相同環境22中之不同位置時，第一測試反饋音訊53(聲音)會有所不同。其中在步驟A13中之(c)變換第一收發裝置2所處之環境22，當第一收發裝置2處在不同之環境22中時，第一測試反饋音訊53(聲音)也會有所不同。
在一些實施例中，前述步驟A13更包括以下一步驟：步驟A130：不變換第一收發裝置2所處之環境22，也不變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置，但變換不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)，並重複步驟A10、步驟A11以及步驟A12，藉此收集在不同之第一測試輸入訊 號42(電的訊號)之測試條件下之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合。在另一些實施例中，前述步驟A13更包括以下步驟：步驟A130：不變換第一收發裝置2所處之環境22，也不變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置，但變換不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)，並重複步驟A10、步驟A11以及步驟A12，藉此收集在不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)之測試條件下之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合；以及步驟A131：不變換第一收發裝置2所處之環境22，但變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置，並重複步驟A10、步驟A11、步驟A12以及步驟A130，藉此收集當第一收發裝置2位於相同之環境22中但不同之位置時之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合。在又一些實施例中，前述步驟A13更包括以下步驟：步驟A130：不變換第一收發裝置2所處之環境22，也不變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置，但變換不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)，並重複步驟A10、步驟A11以及步驟A12，藉此收集在不同之第一測試輸入訊號42(電的訊號)之測試條件下之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合；步驟A131：不變換第一收發裝置2所處之環境22，但變換第一收發裝置2位於其所處之環境22中之位置，並重複步驟A10、步驟A11、步驟A12以及步驟A130，藉此收集當第一收發裝置2位於相同之環境22中但不同之位置時之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測試訊號62之組合；以及步驟A132：變換第一收發裝置2所處之環境22，並重複步驟A10、步驟A11、步驟A12、步驟A130以及步驟A131，藉此收集當第一收發裝置2位於不同之環境22時之第一測試輸入訊號42以及第一未消除回音測 試訊號62之組合。
請參閱第4圖，其係為本發明一種具回音消除之通話系統之另一具體實施例之示意圖。第4圖之實施例之主要結構係與第1圖之實施例之結構大致相同，惟，其中第一收發裝置2之第一通訊部25係可與一伺服器11之間建立一第二連線12，其中第二適應性濾波參數係儲存於伺服器11上，第二適應性濾波參數係由伺服器11經由第二連線12傳遞給第一收發裝置2之第一通訊部25，再傳遞給第一收發裝置2之音訊處理部4。本發明之具回音消除之通話系統之操作方法更包括以下步驟：於第一收發裝置2之第一通訊部25以及一伺服器11之間建立一第二連線12；以及由伺服器11將第二適應性濾波參數經由第二連線12傳遞給第一收發裝置2之第一通訊部25，再傳遞給第一收發裝置2之音訊處理部4。其中第一收發裝置2之音訊處理部4係依據第二適應性濾波參數對第二未消除回音訊號81(電的訊號)進行消除回音。
在一些實施例中，第一適應性濾波參數亦儲存於伺服器11上，第一適應性濾波參數係由伺服器11經由第二連線12傳遞給第一收發裝置2之第一通訊部25，再傳遞給第一收發裝置2之音訊處理部4。本發明之具回音消除之通話系統之操作方法更包括以下步驟：由伺服器11將第一適應性濾波參數經由第二連線12傳遞給第一收發裝置2之第一通訊部25，再傳遞給第一收發裝置2之音訊處理部4。其中第一收發裝置2之音訊處理部4係依據第一適應性濾波參數對第一未消除回音訊號61(電的訊號)進行消除回音。
在一較佳之實施例中，本發明提供一種具回音消除之通話系統1，其中第二收發裝置3是專門提供給被照護者(例如老人、或是行動不便的人)與照護師(例如，長照中心的照護師)聯繫使用，其中第二收發 裝置3並不具有音訊處理部，故並沒有回音消除之功能；而照護師所使用的第一收發裝置2則是一般的手機，其中在第一收發裝置2之音訊處理部4儲存著第二適應性濾波參數(或是如第4圖之實施例所示，第二適應性濾波參數係儲存於伺服器11，再由伺服器11下載至第一收發裝置2之音訊處理部4)，因此第一收發裝置2(照護師)之音訊處理部4可依據第二適應性濾波參數對第二收發裝置3(被照護者)之第二收音部8所輸出之第二未消除回音訊號81進行消除回音。由於第二收發裝置3是專門提供給被照護者與照護師聯繫使用，因此，設計上最好是能讓被照護者按一個鍵，就能在第一收發裝置2(照護師)之第一通訊部25與第二收發裝置3(被照護者)之第二通訊部35之間建立起第一連線10。且由於被照護者多為老人、或行動不便者，甚至被照護者多為獨居，或是較長時間獨自在家中，因此，第二收發裝置3(被照護者)之設計最好是能很省電，待機時間才能很長久。如此一來，被照護者不需要隨時去注意第二收發裝置3是否電量充足，不需要隨時去充電。因此，在本發明之設計中，第二收發裝置3並不具有音訊處理部，故並沒有回音消除之功能，如此一來，即使第二收發裝置3(被照護者)長時間與第一收發裝置2(照護師)通話，也會比一般具有音訊處理部之通話裝置(如手機)來得省電，耗電量可以節省很多；此外，還能大幅節省第二收發裝置3之製造成本，可以大幅降低使用者的負擔。
在另一較佳之實施例中，長時間派駐在外勘查的人員需要隨時視情況與控制中心聯繫做現場狀況回報。一般外派人員與控制中心會使用手機或是無線電對講機來做聯繫。然而，此實施例非常適合以本發明之第二收發裝置3來取代。外派人員使用第二收發裝置3，隨時視需要與控制 中心(第一收發裝置2)聯繫做現場狀況回報。第二收發裝置3並不具有音訊處理部，故並沒有回音消除之功能，如此一來，即使第二收發裝置3(外派人員)長時間與第一收發裝置2(控制中心)通話，也會比一般手機或是無線電對講機來得省電，耗電量可以節省很多；此外，還能大幅節省第二收發裝置3之製造成本，可以大幅降低使用者的負擔。
以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術手段，根據本文的揭露或教導可衍生推導出許多的變更與修正，仍可視為本發明之構想所作之等效改變，其所產生之作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之實質精神，均應視為在本發明之技術範疇之內，合先陳明。
綜上所述，依上文所揭示之內容，本發明確可達到發明之預期目的，提供一種具回音消除之通話系統及其操作方法，極具產業上利用之價植，爰依法提出發明專利申請。
1:具回音消除之通話系統
10:第一連線
2:第一收發裝置
20:第一外部音訊
21:第一使用者
22:第一收發裝置所處之環境
25:第一通訊部
3:第二收發裝置
30:第二外部音訊
31:第二使用者
32:第二收發裝置所處之環境
35:第二通訊部
4:音訊處理部
40:第一已消除回音訊號
41:第二已消除回音訊號
5:第一發聲部
50:第一輸出音訊
51:第一反饋音訊
6:第一收音部
60:第一輸入音訊
61:第一未消除回音訊號
7:第二發聲部
70:第二輸出音訊
71:第二反饋音訊
8:第二收音部
80:第二輸入音訊
81:第二未消除回音訊號

Claims (10)

  1. 一種具回音消除之通話系統之操作方法，包括以下步驟：
    於一第一收發裝置之一第一通訊部以及一第二收發裝置之一第二通訊部之間建立一第一連線；
    由該第一收發裝置之一第一收音部進行收音，以輸出一第一未消除回音訊號至該第一收發裝置之一音訊處理部；
    由該音訊處理部對該第一未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第一已消除回音訊號至該第一通訊部；
    由該第一收發裝置之該第一通訊部將該第一已消除回音訊號經由該第一連線傳遞給該第二收發裝置之該第二通訊部；
    由該第二通訊部將該第一已消除回音訊號傳遞給該第二收發裝置之一第二發聲部，以供該第二發聲部發出音訊；
    由該第二收發裝置之一第二收音部進行收音，以輸出一第二未消除回音訊號至該第二通訊部；
    由該第二收發裝置之該第二通訊部將該第二未消除回音訊號經由該第一連線傳遞給該第一收發裝置之該第一通訊部；
    由該第一通訊部將該第二未消除回音訊號傳遞給該音訊處理部；以及由該音訊處理部對該第二未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第二已消除回音訊號至該第一收發裝置之一第一發聲部，以供該第一發聲部發出音訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之操作方法，其中該音訊處理部係依據一適應性濾波參數對該第二未消除回音訊號進行消除回音。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之操作方法，其更包括一學習步驟，其中該第二收發裝置係置於無外在音源之一測試空間內之一測試位置，該學習步驟包括以下步驟：
    將非全同之複數個測試訊號分別傳遞給該第二發聲部，以供該第二發聲部發出音訊，並由該第二收音部進行收音，以輸出複數個測試反饋訊號；以及
    收集該複數個測試訊號以及該複數個測試反饋訊號，以計算求得該適應性濾波參數。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之操作方法，其中該學習步驟更包括一變換測試位置步驟：
    變換該測試位置，使該第二收發裝置置於相同之該測試空間內之不同測試位置上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之操作方法，其中該學習步驟更包括一變換測試空間步驟：
    變換該測試空間，使該第二收發裝置置於不同測試空間內。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之操作方法，其更包括以下步驟：
    於該第一收發裝置之該第一通訊部以及一伺服器之間建立一第二連線；以及
    由該伺服器將一適應性濾波參數經由該第二連線傳遞給該第一收發裝置之該第一通訊部，再傳遞給該音訊處理部，其中該適應性濾波參數係儲存於該伺服器內。
  7. 一種具回音消除之通話系統，包括：
    一第一收發裝置，包括：
    一第一通訊部；
    一音訊處理部；
    一第一發聲部；以及
    一第一收音部，係供進行收音，以輸出一第一未消除回音訊號至該音訊處理部，由該音訊處理部對該第一未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第一已消除回音訊號至該第一通訊部；
    一第二收發裝置，包括：
    一第二通訊部，其中一第一連線係建立於該第一收發裝置之該第一通訊部以及該第二收發裝置之該第二通訊部之間；
    一第二發聲部，其中係由該第一收發裝置之該第一通訊部將該第一已消除回音訊號經由該第一連線傳遞給該第二收發裝置之該第二通訊部，再傳遞給該第二發聲部，以供該第二發聲部發出音訊；以及一第二收音部，係供進行收音，以輸出一第二未消除回音訊號至該第二通訊部，其中係由該第二收發裝置之該第二通訊部將該第二未消除回音訊號經由該第一連線傳遞給該第一收發裝置之該第一通訊部，再傳遞給該音訊處理部，由該音訊處理部對該第二未消除回音訊號進行消除回音後輸出一第二已消除回音訊號至該第一發聲部，以供該第一發聲部發出音訊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之通話系統，其中該音訊處理部係依據一適應性濾波參數對該第二未消除回音訊號進行消除回音。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之通話系統，其中該適應性濾波參數係將該第 二收發裝置置於無外在音源之一測試空間內，再將非全同之複數個測試訊號分別傳遞給該第二發聲部，以供該第二發聲部發出音訊，並由該第二收音部進行收音，以輸出複數個測試反饋訊號，再由所收集到之該複數個測試訊號以及該複數個測試反饋訊號計算求得。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之通話系統，其中該適應性濾波參數係儲存於一伺服器內，該適應性濾波參數係由該伺服器經由建立於該第一收發裝置之該第一通訊部以及該伺服器之間之一第二連線傳遞給該第一收發裝置之該第一通訊部，再傳遞給該音訊處理部。
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