TW494669B - Improved system and method for implementation of an echo canceller - Google Patents

Description

494669 A7 B7 五、發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明領域 本發月大上與回聲消除器有關。本發明尤其有關於在 使用回聲消除器之全雙工系統中減少聽到斷音（eh〇piness) 的新穎改良系統及方法。本發明之學説適用於聲學回聲消 除器以及網路中及其它非聲學系統中之回聲消除器。 相關技術説明 聲學回聲消除器（Acoustic ech〇_cancellers，AEC)用在電 傳會議（teleconferencing)及免持聽筒的（hands_free)電話應 用中，以消除揚聲器及麥克風兩者間之聲學回授。在驅動 者（driver)使用免持聽筒之細胞式電話系統中，聽覺回聲消 除器使用在行動台以提供全雙工通信。傳統聽覺回聲消除 裔區塊圖如圖1。 爲參考方便，驅動者定義爲輸入語音信號v(n)之近端發 話者，而在連線另一端的人爲輸入數位語音信號χ(η)之遠 端發話者。遠端發話者之語音由行動電話中之揚聲器2播 送出來。若麥克風1 〇取得了此語音，則遠端發話者會討厭 地聽到他（她）自己聲音回聲。麥克風i 0的輸出r ( η )爲一數 位信號。通常麥克風1 〇所作的功能可能由一將聲音信號傳 換至類比電子信號之麥克風及一類比至數位（A/D)轉換器 元成。AEC確遂擴音機2及麥克風1 〇兩者間之脈衝響應 (impulse response)，以適應性濾波器（&(^扣^出如）14產 生此回聲之複本並萃取進入加法器12，並從該麥克風輸出 r(n)減去此値，以消除遠端發話者之回聲y(n)。因爲該適 應性濾波器通常無法將所有的回聲去除，因此通常由剩餘 4- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事^ —裝--- f寫本頁) · -丨線- i A7 ^------— ______ 五、發明說明（2 ) 回聋抑制元件1 8 (例如一非線性後級處理器）所提供之某些 形式回聲抑制來去除任意之剩餘回聲。 /、 一

Hi中我們知返端發話者回聲信號y(n)描述成一聲學 二，路裣元件4之輸出，其接近揚聲器2及麥克風1〇之衍生 域。對遠端發話者而言，回聲信號y(n)爲加成性雜訊信 唬w(n)及近端語音信號v(n)，各別由加法元件^及^描 述:需注意的是，加&元件6及8以及聽覺回聲路徑4爲移 動環境（mobile environment)之衍生物，我們是爲了描述方 便而將其呈現。 ，適應性濾波器14利用該遠端語音x(n)作爲參考信號。若 讓通應性遽波器wv(n)存在的情況下保持運作，則近端 語晋將會加入驅動滤波器係數更動之錯誤信號（⑽r Slgna1)e(n)之中，進而惡化聽覺回聲路徑4之估計。因此 當兩端發話者都在講話時，我們需要停止係數更動功能， 此種情況稱爲雙方同時講話(d〇uMetaik)。在雙方同時講話 情形下，剩餘回聲抑制元件18也必需失能以防近端語音惡 化。雙方同時講話檢測器(圖上未顯示)通常用於檢測雙方 R時清話（存在並在雙方同時講話存在時提供控制信號去 關閉適應性遽波器1 4及剩餘回聲抑制元件1 $。 如圖2所示之先前技藝回聲消除系統中，剩餘回聲抑制元 件Ik運作万式爲：不論適應性遽波器14是否檢測到回 聲，㈣件都以靜音（即關閉閘門）之方式來消除任意之剩 餘回聲。廷種疋件18之運作如圖2之"a"部分所示 "A"部分之上半部描緣出當遠端發話者説出"hell〇"這個 494669 A7 B7 五、發明說明（ 3 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 時，由揚聲器2及麥克風10間之聽覺回授引起的回辣 檢測。圖2 "A”部分之下半部所顯示的是··在時間〖耳二况 測到回聲，元件18的輸出就完全靜音關閉。之^在= h，回聲一停止出現，元件18之輸出就變爲非靜音狀態間 此外，在由於適應性濾波器檢測到回聲且雙方同時講二 檢測器同時檢測到雙方同時講話時所引發剩餘回聲抑制： 件18之輸出爲靜音狀態的情況下，剩餘回聲抑制元件^ 在雙方同時講話週期内將其解除靜音輸出。這種元件a、、 運：：圖2之"B"部分所示。圖…”部分之上半部描繪： 人當兀件18在時間“到“間由於檢測到回聲情況而靜立 輸出時，在時間（4檢測雙方同時講話之狀況。雙方 = 起㈣遠端及近端發話者同時説話（即遠端發話者説 〇時，近端發話者正在説"ΗΙ")。圖2 "Β"部分之 邵所顯示的是：在時間t4一檢測到雙方 =就解除靜音輸卜之後在時心，雙方同時講話^ 出亩件18又再次靜音輸出。元件18維持完全靜音輸 直到時間t6M於遠端發話者説的"HELL0"這個字的回 :停止。在時間“回聲一停止出現’元件18便解除靜音輸 到：2、Ί"邵分同樣描述一範例：當在時間“到“間檢測 之情況時，元件18之輸出維持非靜音狀態。 未=8，雙方同時講話一停止出現，由於回聲情況 出直㈣凡件18又再次靜音輸出。元件18维持完全靜音輸 彳時間t9此回聲停止’因此造成在時間“到t9間從近 -6- 規格⑽χ撕公髮 -----^-----------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 訂： -_線· 494669 A7 B7 五、發明說明（） 端發話者那邊來的” u P ”這個字被靜音化D在時間t 9回聲一 停止出現，元件18便解除靜音輸出。 繼續參考圖1之先前技藝系統，當在某特定期間回聲成分 y(n)在近端語音“號v(n)中佔主要地位（d〇minates)時，此 近端語音將由元件1 8將其靜音化。此種情形可能導致使用 者聽到的聲音信號有不想要的斷音情形。本發明的目的之 一在於消除這個可能讓使用者不愉快且感到討厭的斷音情 形。 除了令使用者感到时厭外’此斷音情形通常導致用來將 近知*吾音k 5虎編碼之聲音合成機（vocoder)出現不平滑之能 量曲線。在使用變動速率聲音合成機（variaMe rate vocoders )之應用中，能量曲線中的斷音可能導致聲音合成 機比實際所需更常以全速資料率傳送，因此而浪費有限之 系統容量。因此，本發明更進一步的一個主題在於呈現一 較平滑之能量曲線給聲音合成器，藉此改善其性能。 這些問題及缺點在以下描述的方式中將獲得認可及解 決。 發明簡述 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -----^----------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 本發明之其中一觀點是針對消除回聲信號的一種系統及 方法。舉例而言，本發明的這個觀點可用來去除當回聲信 號成爲近端語音信號之主要信號且非線性後級處理器之輸 出也從非靜音狀態轉變爲靜音狀態時所可能出現聲音信號 的不連貫轉變（abrupt transition)。依據本發明的此一觀 點，供給聲學處理器-輸入波形，由聲學處理器判斷該輸 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Hy4669 A7 ____B7_ 五、發明說明（5 ) 入波形是否包含了代表回聲信號之訊息。若輸入波形包含 代表回聲信號之訊息，則該聲學處理器將剩餘波形衰減以 作爲輸出波形。在該衰減步驟進行期間，該剩餘波形被衰 減一衰減係數，而此衰減係數從一初始衰減値逐漸地變化 至最終衰減値。舉例而言，本發明此一觀點可用來去除當 一回聲信號成爲近端語音信號之主要信號且非線性後級處 理器之輸出也從非靜音狀態轉變爲靜音狀態時，可能出現 於聲音信號中的斷音。 依據本發明更進一步之觀點：本發明是針對使用聲學處 理器藉著變化應用在聽覺信號之衰減係數用來將聽覺信號 從靜音狀態調整至非靜音狀態的一種系統及方法。舉例而 言，本發明的這個觀點可用來去除當檢測到回聲狀態結束 f非線性後級處理器之輸出也從靜音狀態轉變爲非靜音狀 態時所可能出現於聲音信號中的斷音。依據本發明此一觀 點，聲學處理器將衰減係數由無聲狀態調整至關聯於非無 聲狀態之第一衰減値以產生輸出波形。在該衰減係數調整 至孩第一衰減値後，藉著將該衰減係數從該第一 漸改變至第二衰減値以產生輸出波形。當該第二 用在孩聲音信號時比起當該第—衰減値應用在該聲音信號 時二該輸入波形經過了較少量之衰減。舉例而言，本^明 的這個觀點可用來去除當手機運作於AMps模式且叢 訊存在時所可能出現於聲音信號中的斷音。 π 圖式簡述 從以下細部説明連同更加凸顯出本發明的特 -8 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐） -----τ--------裝--- C請先閱讀背面之注意事寫本頁) .

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^^669 ^^669 五、 發明說明（ 色、主題及優點。遍佈附圖中之相 識別之用，且其中： 似參考子凡乃作爲對應 圖1爲先前技藝之聲學回聲消除器的方塊圖。 細聲抑心件運作的 處圖理3器爲的依^本圖發明首選具體實施例運行之新型非線性後級 程^4。爲顯示圖3中顯示之非線性後級處理器運作方法的流 圖5爲顯示圖3中顯示在回聲及雙方同時講話情況存在 下，非線性後級處理器運作之時間安排圖。 圖6爲顯示圖3中顯示當叢發雜訊存在於遠端發話者時， 非線性後級處理器運作之時間安排圖。 直選具體管施例之詳細説明 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、現在請參考圖3,在此顯示了依據本發明首選具體實施例 運作之聲學處理H3GG的方塊圖。聲學處理以⑼爲接受例 如上述與圖丨有關之錯誤信號e(n)作爲其輸入之非線性後 級處理器。聲學處理器300包含了一用來將處理器狀態在 關閉（off)狀毖及上/下（up/d〇wn)狀態間改變之開關 (switCh)310。當聲學處理器3〇〇運作於關閉狀態時，輸入 信號e(n)供給工作於完全關閉該輸入信號之靜音裝置 320，從而在處理器300之輸出產生完全靜音關閉的輸出信 號。當聲學處理器300運作於上/下狀態時，輸入信號e(n) 供給藉由將該輸入信號衰減一部分以產生輸出信號的可變 9- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 --------B7____ 五、發明說明（7 ) 衰減器330。由可變衰減器330應用於輸入信號之衰減係數 (k)利用圖4中顯示之裝置400來計算及調整。如以下更完 整地解釋，可變衰減器33〇有上、下和關閉等三種狀態。這 些狀悲依據可變衰減器是否將應用於輸入信號e(n)之衰減 係數（k)調升（ramping-Up)、將應用於輸入信號e(n)之衰減 係數（k)調降或者是關閉可變衰減器來交替使用。 現在請參考圖4，在此顯示描述顯示於圖3之聲學處理器 運作方法400的流程圖。方法4〇〇用來控制開關3 10 (從而將 處理器在其關閉與上/下狀態間切換）及改變經由可變衰減 器330應用於輸入信號的衰減係數（k)。方法4〇〇可在聲學處 理器300中使用控制器340以軟體安裝。方法400特別適合 於使用劃碼多向進接調變之基地台與手機間處理送出信號 時，用於控制聲學處理器上。在多向進接通信系統中，劃 碼多向進接技術的使用是廣爲人知及揭示的。例如受讓給 本發明受讓者且併入此文之參考，標題爲”使用人造衛星或 陸地中繼器之展頻多向進接通信系統，，的美國第4,9〇1，3 號專利。 ’ 再參考圖4，在步驟402中，系統測試是否處理器3〇〇即 將衰減輸入信號e(n)。例如當叢發雜訊存在於遠端發話者 或回聲情況在雙方同時講話週期結束以後仍然存在時，此 時適應性濾波器1 4首先檢測出回聲狀況，而步驟4〇2將判 輸入仫號e (η)即將開始衰減。若在步驟4〇2中作出了輸 入信號即將開始衰減之判斷後，處理繼續進行步驟4〇4， 此步驟中處理器300之狀態設爲上/下狀態（即開關31〇將輸 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ----7----------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 一=口，I. -線 494669 A7 B7

五、發明說明（） -----^--------裝--- (請先閱讀背面之注意事寫本頁) 入信號指向可變哀減器330)、可變衰減器之狀態設爲上 (UP)，而由衰減器330應用於輸入信號之衰減係數（k)之現 値設爲0 db。其次，步驟406中，衰減係數（k)之現値與依 據下列方程式（1)所算出之臨界値Kup作比較。方程式爲：

Kup =從（(M* 2 3 2 *bnS*Gpred)/(i2*E))0.5 ⑴ 其中E代表輸入波形e(n)在μ個取樣上的能量估計，bnS爲 與用來產生w(n)之均勻分佈隨機雜訊產生器（unif〇rmiy distributed random noise genem〇r)有關的背景雜訊 (background noise)大小値，Gpre^有關於在劃碼多向進 接凋變中用來在基地台與手機間傳送及接收語音信號X ( η ) 之LPC形狀濾波器（shaping filter)的增益預測値。常數以最 好设爲1.0。在另一具體實施例中，其想讓e ( n )之衰減更快 上調，故α最好設成比1.0大之値。bnS及Gpredi値最好 如作爲此文參考之標題爲”回聲消除器中之雜訊替代系統” 的第5,646,691號美國專利所提出之方式計算。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 若於步驟406中判斷出衰減係數（k)之現値並不比臨界値 kup小時，則處理程序退回到步驟4〇2。在先前之步驟4〇2 之重複（iteration)中，假使決定輸入信號e(n)將開始衰減 時’此時可變衰減器330之狀態將設爲上，步驟402中之測 試將傳回否値（其以測試決定是否輸入信號之衰減正要結 束），且步驟408中之測試也同樣地將傳回否値。在此情形 中，此後處理程序繼續往步驟410進行，此步驟以測試判 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494669 A7 B7 五 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明說明（9) 斷可變衰減器之此時狀態是否爲上。若可變衰減器之此時 狀態爲上，則步驟412中應用於輸入信號之衰減係數（k)現 値會調升。在一首選具體實施例中，衰減係數調升量爲每 5毫秒期間-ι·5分貝；不過熟知此項技術者可以了解到，在 步驟412此每個重複中應用於k之調升量是設計選擇的間 題’其每個等級値可大於或小於_丨5分貝。再來的步驟 4〇6中，衰減係數（]〇之現値與臨界値kup做比較。步驟4〇6 中’若判斷出衰減係數（k)之現値不比臨界値kup小時，則 上述之處理迴圈持續重複，直到由於步驟412中之k値重複 調整結果使得步驟406中判斷出衰減係數（k)之現値比臨界 値k u p小。 备步驟406中判斷出衰減係數之現値比臨界値ip與 gamma(如gamma等於3〇dB)兩間之最大値小時則步驟 414與416中處理器300之狀態由其上/下改變爲關閉狀態 (即開關310使輸入信號從可變衰減器33〇改向至靜音裝置 320)，而衰減係數化丨之現値重置爲零，可變衰減器之 狀態則設爲關閉。 因此，在輸入仏號e ( n )因爲例如回聲狀況剛由適應性濾 波器14檢測到、叢發雜訊存在於遠端發話者或者在雙方同 時4話週期、结|後回聲狀況持續存在而開始纟減的情形 中，衰減逐漸地調升（以每5毫秒時間間隔_15分貝的階梯 =式）/、一直調整到衰減係數現値到達Ip，即使輸入信號 完全靜晋化的點。本發明此觀點的一個例子描述於圖5， 其顯示當回聲狀況剛開始時，衰減係數（k)從時間q逐漸調 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項_填寫本頁) 裝 · 10494669 發明說明（ 升衰減係數（k)«時間41持續調升，直 00到達kup爲止。緊接著 時門t2哀減係數 關閉，而輸入信號也完可變衰減器33。馬上 t2關掉輸人信號之前調升衰‘係日 '關閉）。精由在時間 了先前技藝回聲消除器之使者本發明大體上降低 音”。當回聲狀況剛開始時吏逐==號 也顯示於圖5之時間“到“中。 減係數（k)的情況 圖5中也顯示了在回磬壯 、 續存在情況下，本^週期結束後持 (由遠…者)說二：端時^起因於 過，η二：Γ 時講話情況停止存在時。不 n時間㈣情況由於例如揚聲器2 音搞合而持續著。當雙方同時講話週紗束而=的聲 rr’衰減係數= 數從時m"持續調升直到時間ti2衰減 升哀減： 止。緊接著時間h之後，可變衰減器33。馬上= 入信號也完全被靜音化(即關閉)。在時 二=

之前:逐漸大幅地調升衰減，在雙方同時講話二= 後’本發明雖然有部分衰減情況，但是容::二 UP"(由近端發話者）部分仍透過處理器 Ί WHATS 比於先前技藝剩餘回聲抑制元件18(如圖2顯示）U才目 情泥下在雙万同時講話週期停止（圖2中發生於時間“雙方 同時溝話週期停止）後會完全將輸人信號 8又 了此句"爾咖"(從近端發話者而來)的任何部：= 13- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事*填寫本頁) 裝 訂.· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 494669 A7

11五、發明說明（） 方同時講話週期停止後持續傳送至遠端發話者。此外，藉 由在時間t12關掉輸入信號之前調升衰減係數（k)，本發明 大體上降低了先前技藝回聲消除器之使用者常在聲音信號 中聽到的”斷音”。 再參考圖4，在步驟408中，該系統測試是否處理器3〇〇 即將停止將輸入信號e(n)靜音化。例如遠端發話者之叢發 雜訊停止存在或回聲情況存在而雙方同時講話週期開始 時’當適應性濾波器1 4判斷先前檢測出之回聲狀況不再存 在時，步驟408將決定輸入信號e(n)即將開始衰減。若在 步驟408中作出了輸入信號即將開始衰減之決定後，則繼 續進行步驟418之處理，此步驟中之可變衰減器狀態改爲 下（DOWN )。步驟420中，此系統作測試以判斷是否可變衰 減器330之先前狀態爲上（UP)。如果是的話，處理程序就 繼續往處理器3 00設成上/下（u p / d 〇 w η)(即開關3 1 〇將輸入 信號指向可變衰減器330)之步驟422進行，由衰減器33〇應 用於輸入信號之衰減係數（k)現値設定KdQWn。KdQWn依據 下列方程式（2 )計算： (請先閱讀背面之注意事^^填寫本頁) 1 裝 · 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

Kd〇wn=B((M* 2 32 *bnS*Gpred)/(12*E))0 5 (2) 其中E代表輸入波形在M個取樣上的能量估計，bnS爲與用 來產生w(n)之均勻分佈隨機雜訊產生器有關的背景雜訊大 小値，G p r e d爲有關於在劃碼多向進接調變中用來在基地台 與手機間傳送及接收語音信號X (η)之LPC形狀濾波器的增 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494669 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 12五、發明說明（） 显預測値。常數B最好設爲1 ·〇。在另一具體實施例中，其 想讓e (η)之衷減更快上調，故b最好設成比丨〇大之値。 再來，處理程序回到步驟402。在先前步驟408之重複 中’在決足即將停止哀減輸入信號e ( n )的情況下，可變衰 減器330之現在狀態將被設成下（d〇wn)、步驟402中之測 試將傳回否（NO)値，而步驟408中之測試將同樣傳回否 (NO)値。在此種情形下，此後之處理程序將往步驟426進 行’即測試是否可變衰減器之現在狀態爲下（d〇wn )。若 可變衰減器之現値爲下（DOWN)，則在步驟428中會將應用 於輸入信號之衰減係數（k )之現値調降。在一首選具體實施 例中’衣減係數調降量値爲每5毫秒週期1.5分貝；不過熟 知此項技術者可以了解到，在步驟428此每個重複中應用 於k之調降量値是設計選擇上的間題，其每個等級値可大 於或小於1.5分貝。再來，步驟430中衰減係數（k)之現値拿 來與0分貝比較。若步驟430中判斷衰減係數（k)之現値比0 分貝小時，上述之處理迴圈將持續重複，直到由於步驟 428中之k値重複調整結果使得步驟43 〇中判斷出衰減係數 (k)之現値大於或等於〇分貝爲止。當步驟43〇中判斷出衰 減係數之現値大於或等於〇分貝之後，步驟416中之可變衰 減器330之狀態將設定爲關閉（〇FF)。 因此，在輸入信號e (η)因爲例如由適應性濾波器1 4判斷 先前檢測到之回聲狀況不再存在、先前存在於遠端來源之 叢發雜訊停止存在或者在回聲狀況存在時雙方同時講話週 期開始而停止衰減的情形中，衰減係數之初始値設爲 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事α 裝— 『填寫本頁) . 袁！ 五、 發明說明（ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 ^°Jn此後，衰減逐漸地調升（以每5毫秒週期ΐ·〇分貝的 1¾梯方式），一直調整到衰減係數現値到達〇分貝。本發明 此，點的了個例子描述於圖5，其顯示在時間t3當回聲狀況 ，之後，衰減係數（k)之設定從k“wn逐漸調降直到時 間U衰減係數（k)到達〇分貝爲止。本發明藉由逐漸調降衰 減j數（k)直到時間u衰減係數到達〇分貝，大體上降低了 先前技藝回聲消除器之使用者常在聲音信號中聽到的”斷音 。如圖5中之實例也顯示從時間卜到^。及tls到t14發生 的·當回聲狀況一停止時，衰減係數（k)之初始値設爲 kd〇Wn，然後開始時逐漸地調降衰減係數直到此値到達〇分 貝爲止。 圖5中也顯示了雙方同時講話週期在回聲狀況存在的情況 下開始I本發明運作實例。尤其在時間卜起因於近端發話 者説出’’HI”字而遠端發話者同時説” HELL〇”這句話之雙方 同時講話情況開始時。不過，在接近時間卜之前，由於遠 端發話者開始説” HELLO”這句話，故回聲情況己經存在。 當回聲狀況存在下，而在時間雙方同時講話週期剛開始 時，衰減係數（k)之初始値設爲kdQwn，然後逐漸調降到時 間t8雙方同時講話週期停止。時間“時，雙方同時講話週 期已經結束而回聲情況仍持續存在。如同以上所解釋的， 通系當回聲狀況在雙方同時講話週期持續存在時，衰減係 數（k)會逐漸凋升直到到達k u p。不過，由於在時間t $時衰 減係數（k)已經比kup小，故在時間ts僅需將輸入信號靜音 化° -16 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事^^^填寫本頁) ι·ϋ -裝 訂---------終 494669 A7 B7 五、發明說明（） 在—句話的開始及結束時，聲音片段之能量通常很低， 但對於字意之了解仍然很重要。儘管衰減方式使得語音較 不易令人了解’但本發明中狀態間之平滑轉變允許了無聲 的片段通過。 現在請參考圖6，其顯示了叢發雜訊存在於遠端發話者的 情況下，本發明之運作實例。如圖6中所顯示，每次叢發 雜訊之短片段出現在遠端發話者時，會發生類似如上所^ 心回聲情況。因此，在每個叢發雜訊片段的開始時，衰減 係數（k)會開始調升。不過，每個叢發雜訊的片段相對較 短，故在系統到達kup之前叢發雜訊片段就已結束。在每叢 發雜訊片段結束時，衰減係數開始調降到其到達〇分貝爲 止。發生在叢發雜訊片段結束之調降不像常發生在回聲情 況結束的調降情形，其並不是從kd〇wn開始。那是由於每= 叢發雜訊片段太短暫，而使發生於叢發雜訊片段期間衰減 係數（k)之調升通常都到達不7kcuwn。在叢發雜訊片段期 間衰減係數的漸近調升及調降相對於先前技藝剩餘回聲抑 制元件18達成之運作，先前技藝中在相同情況下，在每個 叢發雜訊片段期間，其會將輸入信號完全關閉。本發明藉 由逐漸調升及調降用於每個叢發雜訊片段之衰減係數（乂曰) (而不是在每個類似片段將輸入信號完全關閉），大體上降 低了先前技藝回聲消除器之使用者常聽到在聲音信號中 斷音"。 " 雖然上文所描述之本發明首選具體實施例與使用劃碼多 向進接調變之行動電話有關，但熟知此項技藝者將可以= •17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) -裝

I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 π 斗 669 Α7 〜 — ---—--------- 15 ' 五、發明說明（） 解到，本發明也可用於使用其它像是分時多向進接cdma 碉變之調變技術的行動電話系統之回聲消除器的安裝上。 此外，熟知此項技藝者將可以瞭解到：本發明可用於改善 除了行動龟話系統以外之聽覺系統的回聲消除器中，而且 本發明的學説可以用在像是用於網路應用中之非聽覺回聲 消除器中。 ~ 前面對於首選具體實施例所提供之說明，使得任何孰知 此項技藝者可以製作或使用本發明。針對具體實施例做各 種修改對於熟知此項技藝者而言，明顯是很容易的，而定 義於其中的-般原則也可能應用在丨它未使时明能力的 具體實施例上。因此，本發明並不受限於顯示在此説明書 中之方法及裝置，而是依據是否與以下申請專利範圍之最 廣義觀點一致來限制。 -----·--------裝— (請先閱讀背面之注意事填寫本頁) 訂： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

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   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1· 一種消除回聲信號之方法，包括下列步驟： (A )·提供聲學處理器一輸入波形； (B)·判斷該輸入波形是否包含了代表回聲信號之訊 息；以及 α 士（C)·若該輸入波形包含了代表回聲信號之訊息，則該 聲學處理器會將剩餘波形衰減以作爲輸出波形； " 其中在該衰減步驟進行期間，剩餘波形所要衰減之量 値從一初始衰減値逐漸改變至最終衰減値。 里 2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該衰減係數在衰減 步驟進行期間從該初始衰減値線性地減少至該最綠値。' 3. 如申請專利範圍第2項之方法，更包括以下步驟： (D).在該衰減步驟進行期間，該剩餘波形在衰減了該 最終衰減量後，將該輸出波形靜音化。 " 4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該初始値等於〇分 貝。 5. 如申請專利範圍第3項之方法，其中在衰減步驟進行期 間，衰減係數從該初始衰減値以相等階梯之增加量減少 至該最終衰減値。 6·如申請專利範圍第5項之方法，其中在衰減步驟進行期 間，衰減係數從該初始衰減値以每5毫秒週期丨分貝的速 率減少至該最終衰減値。 7.如=請專利範圍第5項之方法，其中之步驟（c)更包括計 算衰減臨界値及將該衰減臨界値與該衰減係數比較之步 驟，而且其中該衰減係數以階梯式増加量減少，直到該 ii (請先閱讀背面之注意事項4m寫本頁) •線· -19 -

   本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱 494669 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 衰減係數比該衰減臨界値小爲止。 8 ·如申請專利範圍第7項之方法，其中該輸入波形代表根 據晝碼多向進接（CDMA)調變方式做調變之信號。 9·如申請專利範園第8項之方法，其中該衰減臨界値（Kup) 依據下列方程式計算： Kup = ^ ((M* 2 3 2 *bnS*Gpred)/(i2*E))0·5 其中E代表該輸入波形在M個取樣上之能量估計，bnS 爲用於均勻分佈隨機雜訊產生器之背景雜訊大小値， Gp red爲有關於該劃碼多向進接CDMA調變之LPC形狀濾 波器的增益預測値。 10·如申請專利範圍第丨項之方法，其中該回聲信號代表起 因於麥克風與位於遠端發話者關聯位置之揚聲器耦合的 聽覺回聲。 11·如申i專利範圍第i項之方法，其中該回聲信號與應用 於傳輸通道之遠端發話者關聯位置的叢發雜訊一致。 12. —種將聲音信號從靜音狀態調整至非靜音狀態的方法， 其利用聲音處理器變動應用於聲音信號之衰減係數來達 成’包括下列步驟： (A )·將該聲音信號供給聲音處理器； 立（B =藉由將衰減係數從靜音狀態調整至相關於該非靜 音狀態之第一衰減値，再從該聲音處理器產生輸出波 形； (請先閱讀背面之注意事項Hi寫本頁) 裝 -線- -20- 494669 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (c) ·步驟（B )中在該衰減係數調整至該第一衰減値 後，藉著將該衰減係數從該第一衰減値逐漸改變至第二 衰減値以產生輸出波形； 其中，當該第二衰減値應用在該聲音信號時比起當該 第一衣減値應用在該聲音信號時，該輸入波形經過了較 少量之衰減。 13·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中在步驟（c)中衰減 係數從該第一衰減値以相等階梯增加量增加至該第二衰 減量。 14. 如申請專利範圍第1 3項之方法，其中在步驟（c )中衰減 係數從該第一衰減値以每5毫秒1分貝之速率增加至該第 二衷減量。 15. 如申請專利範圍第丨3項之方法，其中在步驟（c )更包括 將該衰減係數與一衰減臨界値比較之步驟，而在步驟（c ) 中’其中該衰減係數以階梯式增加量增加，直到該衰減 係數大於或等於該衰減臨界値爲止。 16·如申請專利範圍第1 5項之方法，其中該衰減臨界値等於 0分貝。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) -線- 17·如申請專利範圍第1 2項之方法，其中該輸入波形代表根 據畫碼多向進接（CDMA)調變做調變之信號。 18. —種如申請專利範圍第1 7項之方法，其中該衰減臨界値 (Kd。_)依據下列方程式計算： Kd〇wn=B((M* 2 3 2 *bnS*Gpred)/(12*E))° 5 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 494669 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 ，其中E代表该輸入波形在M個取樣上之能量估計，bnS 爲用於均勾分佈隨機雜訊產生器之背景雜訊大小値， Gpred爲有關於該劃碼多向進接CDMA調變iLpc形狀爐 波器的增益預測値。 • 士申咕專利範圍第i 2項之方法，其中該回聲信號代表發 生在，、近‘發話者相關聯位置的聲音跳動。 20· —種用於消除回聲信號之系統，包括： (A)·—個接收輸入波形之聲學處理器； 、(B )·個判斷孩輸入波形是否包含了代表該回聲信號 之訊息的適應性濾波器；以及 一（C)·泛珲R處理器包括一個可變衰減器，其在該輸入 ，號波形包括代表該回聲信號訊息時，藉由將剩餘波形 衣減來產生輸出信號； 、其中L若該輸人波形包括代表該回聲信號之訊息時， 茲可變哀減器將該剩餘波形衰減—係數，而此係數從一 初始衰減値逐漸改變至最終衰減値。 21.一種將聲音信號從靜音狀態調整至非靜音狀態之系統， ，利用聲音處理H變動應用於聲音信號之衰減係數來達 成，包括： (A)_—個接收輸入波形之聲學處理卷· ，該：：處理器包括一個產生輸出信號之可變衰減 二 t:將衰減値從靜音狀態調整至該非靜音狀態 相關I衣減値’在該衰減係數調整至該第一衰減 値後，藉著將該衰減係、數從㈣—衰減値逐漸改_至第 22- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公g

   494669 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 二衰減値以產生輸出波形； 其中，當該第二衰減値應用在該聲音信號時比起當該 第一衰減値應用在聲音信號上時，該輸入波形所經過之 量衰減較小。 ---------;-----裝·11 (請先閱讀背面之注意事項HI寫本頁) . -丨線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）