TWI449438B - 具有迴音消除機制之通訊系統及方法 - Google Patents

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Description

具有迴音消除機制之通訊系統及方法
本揭示內容是有關於一種通訊技術，且特別是有關於一種具有迴音消除機制之通訊系統及方法。
請參照第1圖。第1圖為習知技術中，一種通訊系統1之方塊圖。通訊系統1(使用者本身)用以與遠端通訊裝置(其他參與者、未繪示)進行通訊。通訊系統1包含：電腦系統端100、數位播放裝置102、收音模組104、喇叭106以及數位處理模組108。數位播放裝置102例如液晶電視或液晶螢幕等、收音模組104例如係麥克風，用以產生類比音訊105。
由於喇叭係僅能播放類比訊號，因此自電腦系統端100的數位聲音訊號若欲透過喇叭播放，必須搭配內建的數位類比轉換器D/A，以將數位聲音訊號轉換成類比聲音訊號101，即可透過喇叭106播放成類比形式的聲音訊號103。
此外，目前電腦系統端100與數位播放裝置102(液晶電視)通常係以單一纜線(例如HDMI)同時傳送影音訊號，然而液晶電視內建之喇叭(未顯示)僅能播放類比訊號，畫面播放卻是數位訊號，兩種格式的訊號(數位影像訊號以及類比聲音訊號)無法透過單一纜線傳送，因此傳統上係先透將電腦系統端100內建的數位類比轉換器D/A將數位聲音訊號轉換成類比聲音訊號101後，再次透過一類比數位轉換器A/D，將類比聲音訊號101轉換成數位形式的數位聲音訊號，再透過例如HDMI同時傳送數位數位影像訊號以及數位聲音訊號，而液晶電視可將數位影線訊號透過液晶螢幕播放，數位聲音訊號則需再次透過另一數位類比轉換器D/A轉換成類比形式的類比聲音訊號，而後透過內建之喇叭播放成類比形式的聲音訊號103。
通訊系統1可利用上述的模組將使用者的類比聲音及/或影像轉換為數位的形式後進行傳送，並選擇僅透過喇叭106(語音通訊)或是數位播放裝置102(影音通訊或稱視訊通訊，即同時包含畫面與聲音的訊號)，達到溝通的目的。然而，不論是語音通訊或視訊通訊，收音模組104所產生的類比音訊105都將包含喇叭106(或數位播放裝置102)所播放的聲音訊號103(例如來自其他參與者講話的聲音)以及使用者自己本身講話的聲音(使用者音訊107)從而產生所謂的迴音(echo)現象，同樣的，其他參與者的收音模組亦會將使用者講話的聲音與自己講話的聲音一起接收，致使使用者以及其他參與者皆會在各自的喇叭106上聽到自己所說的話，造成困擾。
為克服上述問題，現有的迴音消除技術係複製一份類比聲音訊號101(僅經過一次D/A)做為參考的訊號，以與收音模組104所接收之類比音訊105進行比對以消除其所包含之聲音訊號103。然而，從上述可得知，類比音訊105所包含的聲音訊號103已經過數次轉換(兩次D/A及一次A/D)而產生失真，導致進行迴音消除的效率將大幅降低。
因此，如何設計一個新的具有迴音消除機制之通訊系統及方法，以有效地解決迴音現象造成的不便及困擾，乃為此一業界亟待解決的問題。
因此，本揭示內容之一態樣是在提供一種具有迴音消除機制之通訊系統，其中通訊系統用以與遠端通訊裝置進行通訊，通訊系統包含：電腦系統端、數位播放裝置、收音模組、第一數位類比轉換器以及數位處理模組。電腦系統端用以自遠端通訊裝置接收數位通訊訊號。數位播放裝置用以播放數位通訊訊號，以產生聲音訊號。收音模組用以產生類比音訊，類比音訊包含聲音訊號。第一數位類比轉換器用以接收數位通訊訊號之數位聲音訊號，並轉換為類比聲音訊號。數位處理模組根據類比聲音訊號對類比音訊進行迴音消除。
本揭示內容之另一態樣是在提供一種具有迴音消除機制之通訊方法，應用於通訊系統中，其中通訊系統用以與遠端通訊裝置進行通訊，通訊方法包含下列步驟：自遠端通訊裝置接收數位通訊訊號；播放數位通訊訊號，以產生聲音訊號；產生類比音訊，類比音訊包含聲音訊號；接收數位通訊訊號之數位聲音訊號，並轉換為類比聲音訊號；以及根據類比聲音訊號對類比音訊進行迴音消除。
應用本揭示內容之優點係在於藉由將遠端數位音訊直接轉換為類比聲音訊號後做為迴音消除之參考訊號，不會因為經過過多轉換失真，可以達到較佳的迴音消除效果，而輕易地達到上述之目的。
請參照第2圖。第2圖為本揭示內容一實施例中，一種通訊系統2之方塊圖。通訊系統2(使用者本身)用以與遠端通訊裝置(其他參與者、未繪示)進行通訊。通訊系統2包含：電腦系統端200、數位播放裝置202、收音模組204、第一數位類比轉換器(於第2圖繪示為1st D/A)206以及數位處理模組208。
於一具體實施例中，通訊系統2或遠端通訊裝置例如為電腦或手機等，用以與對方進行視訊通訊，其中包括聲音訊號以及影像訊號。
電腦系統端200如處理器或晶片組用以處理數位通訊訊號201，而數位通訊訊號201例如來自遠端通訊裝置之其他參與者透過網路所傳送之影音訊號。於一實施例中，電腦系統端200可包含一編/解碼器(codec)200’，以對數位通訊訊號201進行處理或編、解碼。於一實施例中，數位通訊訊號201可為一數位影音訊號(或稱數位視訊訊號)，包含聲音以及影像的部份，例如其他參與者或使用者本身之視訊訊號。其中電腦系統端200可對數位通訊訊號201進行處理而將數位通訊訊號201分流為數位影像訊號以及數位聲音訊號(未繪示)。
數位播放裝置202用以播放數位通訊訊號201。數位播放裝置202例如為一個包含喇叭的液晶電視，用以播放聲音以及影像。然而，由於喇叭僅能播放類比訊號，因此，於一實施例中，數位播放裝置202更包含一第二數位類比轉換器(於第2圖繪示為2nd D/A)210，用以將數位通訊訊號201中的數位聲音訊號轉換成類比聲音訊號，而後，由數位播放裝置202上的螢幕及喇叭分別播放數位影像訊號以及類比聲音訊號。其中，數位播放裝置202的喇叭播放類比聲音訊號以產生聲音訊號203。於其他實施例中，數位播放裝置102亦可能為一個聲音播放裝置(例如喇叭)，僅根據數位通訊訊號201產生聲音訊號203。
收音模組204於一實施例中可為麥克風，以接收其周圍的聲音，俾產生類比音訊205。於一實施例中，周圍的聲音包含使用者本身講話的聲音(使用者音訊207)以及上述經由數位播放裝置202所產生來自其他參與者的聲音訊號203。需強調的是，經由收音模組204所接收之聲音訊號203即係本發明所欲消除的訊號，以避免播放出來的聲音訊號203再次被收音模組204接收而進入通訊系統2。
為克服上述問題，通訊系統2包含第一數位類比轉換器206；第一數位類比轉換器206用以接收數位通訊訊號201之數位聲音訊號，將之轉換為類比聲音訊號209，並傳送至數位處理模組208。因此，數位處理模組208即能根據類比聲音訊號209對類比音訊205進行迴音消除。詳細而言，由於類比音訊205具有數位播放裝置202所產生的聲音訊號203，因此類比聲音訊號209即可以做為參考的訊號，以從類比音訊205尋找並消除聲音訊號203的部分，而達成迴音消除的目的。而後，數位處理模組208進一步將經過迴音消除處理後的類比音訊205傳送至電腦系統端200，而後再傳送至遠端通訊裝置(其他參與者)。於一實施例中，電腦系統端200在傳送類比音訊前，亦可透過編/解碼器(codec)200’進行編碼、類比數位轉換等程序，以將類比音訊205傳送出去。於一具體實施例中，數位處理模組208亦內建類比數位轉換器，以將類比聲音訊號209以及聲音訊號203分別轉換成數位形式的訊號，以進行數位訊號處理達成回音消除的目的。
根據上述說明，數位播放裝置202中依數位通訊訊號201所產生的聲音訊號203僅經由第二數位類比轉換器210進行一次數位類比之轉換。做為參考之類比聲音訊號209亦僅自數位聲音訊號經由一次數位類比之轉換而來，因此其與聲音訊號203之相似度極高，做為迴音消除之參考訊號將使得迴音消除具有較習知技術更佳的效率，亦即，本發明更能消除類比音訊205中所包含之聲音訊號203。
此外，由於聲音訊號203是在數位通訊訊號201傳送到數位播放裝置202並經過第二數位類比轉換器210轉換後才產生，並被收音模組204所接收而包含於類比音訊205之中，因此類比音訊205相對於僅經過第一數位類比轉換器206處理之類比聲音訊號209而言，除路徑較長，更經過多一次的處理程序(收音模組204)，因此具有延遲的時間。換句話說，類比聲音訊號209較類比音訊205先行到達數位處理模組208。如果此延遲時間過長(兩者達到數位處理模組208之時間差距過大)，聲音訊號203很有可能被認定成與類比聲音訊號209不同的訊號，而不進行迴音消除的處理。
為克服上述問題，請參照第3圖。第3圖為本揭示內容另一實施例中，具有迴音消除機制之通訊系統2之方塊圖。於本實施例中，通訊系統21更包含一個延遲模組30，且延遲模組30設置於第一數位類比轉換器206的前端，以對數位通訊訊號201之數位聲音訊號進行延遲處理後才傳送至第一數位類比轉換器206進行數位至類比的轉換，從而產生類比聲音訊號209。因此，延遲模組30之設置將可以使類比聲音訊號209與聲音訊號203到達數位處理模組208之時間相近，而被判斷為應執行迴音消除。需注意的是，於其他實施例中延遲模組30亦可設置於第一數位類比轉換器206的後端，以對轉換出的類比聲音訊號209進行延遲之處理。
請參照第4圖。第4圖為本揭示內容一實施例中，具有迴音消除機制之通訊方法400之流程圖。通訊方法400可應用於如第2圖或第3圖所示之通訊系統2中。通訊方法400包含下列步驟(應瞭解到，在本實施方式中所提及的步驟，除特別敘明其順序者外，均可依實際需要調整其前後順序，甚至可同時或部分同時執行)。
於步驟401，電腦系統端200接收數位通訊訊號201。於一具體實施例中，電腦系統端200將數位通訊訊號201分流成數位聲音訊號及數位影像訊號。
於步驟402，數位播放裝置202將數位通訊訊號201所包含之數位聲音訊號轉換成類比格式進行播放，以產生聲音訊號203。於一具體實施例中，數位聲音訊號藉由數位類比轉換器轉換成聲音訊號203。
於步驟403，收音模組204產生類比音訊205，類比音訊205包含聲音訊號203，並傳送至數位處理模組208。
於步驟404，第一數位類比轉換器206接收數位通訊訊號201包含之數位聲音訊號，並轉換為類比聲音訊號209。於一具體實施例中，上述步驟係透過數位類比轉換器轉換成類比聲音訊號209，並將之傳送至數位處理模組208。需說明的是，步驟404係可與步驟401同時進行。
於步驟405，數位處理模組208根據類比聲音訊號209對類比音訊205進行迴音消除。
於一具體實施例中，通訊系統2更包含一個延遲模組30，對數位聲音訊號(或類比聲音訊號209)進行延遲處理。
縱上所述，本發明除使聲音訊號203與類比聲音訊號209之相似度大幅提高外，亦可使二者到達數位處理模組208之時間相近而不致被通訊系統2認定為不同之訊號，因以可使迴音消除之機制達到更佳的效果。
雖然本揭示內容已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭示內容，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭示內容之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭示內容之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1．．．通訊系統
100．．．電腦系統端
101．．．類比聲音訊號
102．．．數位播放裝置
103．．．聲音訊號
104．．．收音模組
105．．．類比音訊
106．．．喇叭
107．．．使用者音訊107
108．．．數位處理模組
2．．．通訊系統
200．．．電腦系統端
200’．．．編/解碼器
201．．．數位通訊訊號
202．．．數位播放裝置
203．．．聲音訊號
204．．．收音模組
205．．．類比音訊
206．．．第一數位類比轉換器
207．．．使用者音訊
208．．．數位處理模組
209．．．類比聲音訊號
210．．．第二數位類比轉換器
30．．．延遲模組
400．．．通訊方法
401-405．．．步驟
為讓本揭示內容之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖為習知技術中，一種通訊系統之方塊圖；第2圖為本揭示內容一實施例中，一種具有迴音消除機制之通訊系統之方塊圖；
第3圖為本揭示內容另一實施例中，具有迴音消除機制之通訊系統之方塊圖；以及
第4圖為本揭示內容一實施例中，具有迴音消除機制之通訊方法之流程圖。
2．．．通訊系統
200．．．電腦系統端
200’．．．編/解碼器
201．．．數位通訊訊號
202．．．數位播放裝置
203．．．聲音訊號
204．．．收音模組
205．．．類比音訊
206．．．第一數位類比轉換器
207．．．使用者音訊
208．．．數位處理模組
209．．．類比聲音訊號
210．．．第二數位類比轉換器

Claims (10)

  1. 一種具有迴音消除機制之通訊系統，其中該通訊系統用以與一遠端通訊裝置進行通訊，該通訊系統包含：一電腦系統端，用以自該遠端通訊裝置接收一數位通訊訊號；一數位播放裝置，用以播放該數位通訊訊號，以產生一聲音訊號；一收音模組，用以產生一類比音訊，該類比音訊包含該聲音訊號；一第一數位類比轉換器，用以接收該數位通訊訊號之一數位聲音訊號，並轉換為一類比聲音訊號；以及一數位處理模組，根據該類比聲音訊號對該類比音訊進行迴音消除。
  2. 如請求項1所述之通訊系統，更包含一延遲模組，該延遲模組對該數位聲音訊號進行延遲處理。
  3. 如請求項1所述之通訊系統，更包含一延遲模組，該延遲模組對該類比聲音訊號進行延遲處理。
  4. 如請求項1所述之通訊系統，其中該數位播放裝置包含一第二數位類比轉換器，用以將該數位聲音訊號轉換為一類比格式。
  5. 如請求項1所述之通訊系統，其中該通訊系統包括一電腦或一手機。
  6. 一種具有迴音消除機制之通訊方法，應用於一通訊系統中，其中該通訊系統用以與一遠端通訊裝置進行通訊，該通訊方法包含下列步驟：自該遠端通訊裝置接收一數位通訊訊號；播放該數位通訊訊號，以產生一聲音訊號；產生一類比音訊，該類比音訊包含該聲音訊號；接收該數位通訊訊號之一數位聲音訊號，並轉換為一類比聲音訊號；以及根據該類比聲音訊號對該類比音訊進行迴音消除。
  7. 如請求項6所述之通訊方法，更包含一步驟：對該數位聲音訊號進行一延遲處理。
  8. 如請求項6所述之通訊方法，更包含一步驟：對該類比聲音訊號進行一延遲處理。
  9. 如請求項6所述之通訊方法，其中播放該數位通訊訊號之步驟更包含轉換該數位通訊訊號為一類比格式。
  10. 如請求項6所述之通訊方法，更包含一步驟：傳送該迴音消除後之類比音訊至該遠端通訊裝置。
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