TWI469650B - 回音消除系統 - Google Patents

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TWI469650B TW101144737A TW101144737A TWI469650B TW I469650 B TWI469650 B TW I469650B TW 101144737 A TW101144737 A TW 101144737A TW 101144737 A TW101144737 A TW 101144737A TW I469650 B TWI469650 B TW I469650B
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Description

回音消除系統
本揭露是有關於一種回音消除系統。
回音影響到通訊的聲音品質。一般來說，回音包括短回音與長回音。當遠端語音由近端喇叭放出來時，由近端喇叭所發出的聲波可直接傳到麥克風(短回音(Short echo))，或者是，由近端喇叭所發出的聲波經由室內反射再傳到麥克風(長回音(Long echo))。當回音由近端麥克風傳回遠端時，會明顯降低通訊品質，造成通訊的不舒適感。
本揭露實施例係有關於一種回音消除(Acoustic Echo Cancellation(AEC))系統，在進行回音消除時，乃是根據近端裝置所收到的聲音信號(含回音)與近端裝置所儲存的遠端聲音信號，以減少網路傳輸延遲所造成的不良影響。
本揭露另一實施例係有關於一種回音消除系統，在進行回音消除時，近端裝置不需將遠端聲音送回至伺服器，如此可以減少網路傳輸數據量。
根據本揭露之一示範性實施例，提出一種回音消除系統，包括：一遠端裝置，擷取一遠端擷取聲音；一伺服器，耦接至該遠端裝置，該伺服器自該遠端裝置接收該遠端擷取聲音；以及一近端裝置，耦接至該伺服器，該近端裝置自該伺服器接收並儲存該遠端擷取聲音。該近端裝置接收、儲存並播放該遠端擷取聲音為一近端播放聲音，該近端播放聲音經反射後而產生一回音，該近端裝置擷取該回 音與一近端聲音成為一近端擷取聲音。該近端裝置將該遠端擷取聲音與該近端擷取聲音傳給該伺服器，以由該伺服器進行回音消除後送至該遠端裝置。
根據本揭露之一示範性實施例，提出一種回音消除系統，包括：一遠端裝置，擷取一遠端擷取聲音；一伺服器，耦接至該遠端裝置；以及一近端裝置，耦接至該伺服器。該伺服器接收並儲存該遠端裝置所傳來的該遠端擷取聲音與該遠端擷取聲音所對應的一封包索引資訊，並傳送至該近端裝置。該近端裝置儲存該封包索引資訊，該近端裝置播放該遠端擷取聲音為一近端播放聲音，該近端播放聲音經反射後而產生一回音，該近端裝置擷取該回音與一近端聲音成為一近端擷取聲音。該近端裝置將該封包索引資訊設定至該近端擷取聲音，並將設定該封包索引資訊之該近端擷取聲音傳給該伺服器。該伺服器藉由該封包索引資訊比對所儲存的該遠端擷取聲音與由該近端裝置所傳來的該近端擷取聲音，進行回音消除後送至該遠端裝置。
為了對本案之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：
於本案實施例中，在進行回音消除(Acoustic Echo Cancellation(AEC))時，將近端裝置所收到的含有回音的聲音信號與近端裝置所暫存的遠端聲音信號一起送回至伺服器，由伺服器進行回音消除。如此可以減少由於聲音信號在網路傳輸過程中被傳輸延遲所造成的不良影響。需特別說明的是，在此實施例中，近端裝置不需進行回音消 除，而且，遠端裝置也不需進行回音消除。
現請參考第1圖，其顯示根據本案一實施例之回音消除系統之示意圖。如第1圖所示，回音消除系統100包括：遠端裝置105、近端裝置135與伺服器170。遠端裝置105包括遠端用戶裝置110、遠端聲音擷取裝置120與遠端聲音播放裝置130。近端裝置135包括：近端用戶裝置140、近端聲音擷取裝置150與近端聲音播放裝置160。伺服器170內有回音消除單元171。聲音擷取裝置比如但不受限為麥克風。聲音播放裝置比如但不受限為喇叭。遠端裝置105與近端裝置135係分別透過遠端用戶裝置110與近端用戶裝置140而與伺服器170連結。於一具體實施例中，用戶裝置係包括網路模組，用以將數位資訊傳送至伺服器170或接收自伺服器170之數位資訊。
於第1圖，遠端用戶裝置110、遠端聲音擷取裝置120與遠端聲音播放裝置130乃是各別獨立的裝置。但於其他可能實施例中，遠端用戶裝置110、遠端聲音擷取裝置120與遠端聲音播放裝置130可以整合在一起。相似地，近端用戶裝置140、近端聲音擷取裝置150與近端聲音播放裝置160可以為各自獨立的裝置，或是整合在一起。
遠端聲音擷取裝置120比如擷取由遠端說話者A所發出的遠端擷取聲音Sin。此操作如第1圖中之符號(11)所示。於一具體實施利中，遠端擷取聲音Sin係透過遠端用戶裝置110或遠端聲音擷取裝置120將類比形式之聲音轉換成數位形式之信號。即遠端用戶裝置110或遠端聲音擷取裝置120具有類比/數位轉換器(Analog to Digital Converter)之功能，進而將數位形式之信號傳送至伺服器170。
伺服器170將由遠端用戶裝置110所傳來的遠端擷取聲音Sin(數位形式)傳送至近端用戶裝置140。此操作如第1圖中之符號(12)所示。在第1圖中，伺服器170不暫存遠端用戶裝置110所傳來的遠端擷取聲音Sin，而直接將遠端擷取聲音Sin旁通(bypass)給近端用戶裝置140。
近端用戶裝置140接收並儲存由伺服器170所傳來的遠端擷取聲音Sin。此操作如第1圖中之符號(13)所示。
近端用戶裝置140將遠端擷取聲音Sin(數位形式)傳送至近端聲音播放裝置160以播放出來。由近端聲音播放裝置160所播放出的聲音為近端播放聲音Sout(類比形式)。近端播放聲音Sout經過反射後，產生回音E，此回音E由近端聲音擷取裝置150所接收。近端聲音擷取裝置150更接收(比如但不受限於)由近端說話者B所發出的聲音。近端聲音擷取裝置150之輸出信號為近端擷取聲音Rin。此操作如第1圖中之符號(14)所示。也就是說，近端擷取聲音Rin包括回音E以及近端說話者B所發出的聲音。此外，近端用戶裝置140亦將遠端擷取聲音Sin(數位形式)暫存至內建或外接之記憶體或暫存器180中。
於一具體實施例中，遠端擷取聲音Sin係透過近端用戶裝置140或近端聲音播放裝置160將數位形式之聲音轉換成類比形式之信號，即近端用戶裝置140或近端聲音播放裝置160具有數位/類比轉換器(Digital to Analog Converter)之功能。
於一具體實施利中，近端擷取聲音Rin係透過近端用戶裝置140或近端聲音擷取裝置150將類比形式之聲音(回音E以及端說話者B所發出的聲音)轉換成數位形式之信號。
而後，近端用戶裝置140進一步將儲存之遠端擷取聲音Sin與近端擷取聲音Rin一起傳送至伺服器170。此操作如第1圖中之符號(15)所示。
伺服器170之AEC單元171對遠端擷取聲音Sin與近端擷取聲音Rin進行回音消除。此操作如第1圖中之符號(16)所示。舉例而言，伺服器170可採用任何適合的AEC演算法之技術進行回音消除。
於本實施例中，遠端用戶裝置110所送出的遠端擷取聲音Sin並不暫存於伺服器170中，而是由近端用戶裝置140同時將遠端擷取聲音Sin與近端擷取聲音Rin傳送至伺服器170，此舉係為避免網路傳輸上可能會面臨不穩定傳輸延遲，造成AEC單元171進行回音消除的不正確。詳細而言，如果伺服器170將遠端用戶裝置110所送出的遠端擷取聲音Sin暫存其內，而近端用戶裝置140只需傳送近端擷取聲音Rin，若遇網路傳輸延遲時，此時伺服器170若仍利用暫存的遠端擷取聲音Sin對近端擷取聲音Rin進行回音消除的話，則導致伺服器170無法確認對應此遠端擷取聲音Sin的回音E為何者，即無法確認何一時間所接收之近端擷取聲音Rin才是此遠端擷取聲音Sin所欲進行回音消除的對象，因而無法有效的進行回音消除。
故而，在本實施例中，不管網路傳輸延遲是否嚴重，由於伺服器170所根據的是由近端用戶裝置140同時傳送的遠端擷取聲音Sin與近端擷取聲音Rin。因此伺服器170可直接比對上述信號，進而有利於將對應遠端擷取聲音Sin之回音E消除。
遠端聲音播放裝置130播放伺服器170所送出的AEC結果而為遠端播放聲音Rout。此操作如第1圖中之符號(17)所示。故而，由上述可知，遠端聲音播放裝置130所播放出的聲音基本上已經被消除回音，方便遠端使用者聽清楚對方的聲音。
於本案另一實施例中，在進行回音消除(Acoustic Echo Cancellation(AEC))時，近端裝置不需將遠端聲音信號送回至伺服器，如此可減少網路傳輸數據量。
現請參考第2圖，其顯示根據本案另一實施例之回音消除系統之示意圖。如第2圖所示，回音消除系統200包括：遠端裝置205、近端裝置235與伺服器270。遠端裝置205包括：遠端用戶裝置210、遠端聲音擷取裝置220與遠端聲音播放裝置230。近端裝置235包括近端用戶裝置240、近端聲音擷取裝置250與近端聲音播放裝置260。伺服器270內有回音消除單元271。底下將針對第1圖與第2圖之操作差異做說明。第2圖之操作(21)基本上相同於第1圖之操作(11)。
不同於第1圖，伺服器270儲存遠端用戶裝置210所傳來的遠端擷取聲音Sin與遠端擷取聲音Sin所對應的封包索引(packet index)資訊PI(比如是封包辨識(packet ID)號碼))，如操作(22)所示。更詳細地說，比如遠端擷取聲音Sin以封包形式來傳送的話，則各聲音封包有其相對應的封包索引資訊(比如是一個聲音封包對應至一個封包索引資訊)。
伺服器270並將遠端擷取聲音Sin與其所對應的封包索引資訊PI一併傳送至近端用戶裝置240，如操作(23)所示。此外，伺服器270亦同時遠端擷取聲音Sin與其所對應的封包索引資訊PI儲存於記憶體(未示出)或暫存器272內。
第2圖之操作(24)基本上相同於第1圖之操作(14)。亦即近端聲音擷取裝置150同時擷取回音E以及近端說話者B所發出的聲音而產生近端擷取聲音Rin。此外，由於近端用戶裝置240亦接收遠端擷取聲音Sin之封包索引資訊PI，而該遠端擷取聲音Sin係透過近端聲音播放裝置260播放成為近端播放聲音Sout(類比形式)，再由反射成為回音E，則近端用戶裝置240可將此封包索引資訊PI設定至近端擷取聲音Rin(即設定匹配之行為)。而後，設定有此封包索引資訊PI之近端擷取聲音Rin傳送至伺服器270。此操作如第2圖中之符號(25)所示。
伺服器270接收設定有此封包索引資訊PI之近端擷取聲音Rin後，比對所有暫存於本身之封包索引資訊PI，比對出相同的封包索引資訊PI後即可連帶地找出對應的遠端擷取聲音Sin。而後，藉由近端擷取聲音Rin與對應的遠端擷取聲音Sin，伺服器270可透過AEC單元271根據遠端擷取聲音Sin對近端擷取聲音Rin進行回音消 除。此操作如第2圖中之符號(26)所示。
最後，伺服器270將完成回音消除後之近端擷取聲音Rin傳送至遠端用戶裝置210，並透過遠端聲音播放裝置230播放。此操作如第2圖中之符號(27)所示。
相較於第1圖，於本實施例中，由於近端用戶裝置240只需傳送帶有封包索引資訊PI之近端擷取聲音Rin傳送至伺服器270，而無需同時傳送遠端擷取聲音Sin，是以得以降低網路傳輸資料的數據量，有助於減少網路傳輸負擔。
綜上所述，雖然本案已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本案。本案所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本案之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本案之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200‧‧‧回音消除系統
105、205‧‧‧遠端裝置
135、235‧‧‧近端裝置
110、210‧‧‧遠端用戶裝置
120、220‧‧‧遠端聲音擷取裝置
130、230‧‧‧遠端聲音播放裝置
140、240‧‧‧近端用戶裝置
150、250‧‧‧近端聲音擷取裝置
160、260‧‧‧近端聲音播放裝置
170、270‧‧‧伺服器
171、271‧‧‧回音消除單元
180、272‧‧‧暫存器
A‧‧‧遠端說話者
B‧‧‧近端說話者
E‧‧‧回音
PI‧‧‧封包索引資訊
Rin‧‧‧近端擷取聲音
Rout‧‧‧遠端播放聲音
Sin‧‧‧遠端擷取聲音
Sout‧‧‧近端播放聲音
第1圖顯示根據本案一實施例之回音消除系統之示意圖。
第2圖顯示根據本案另一實施例之回音消除系統之示意圖。
100‧‧‧回音消除系統
105‧‧‧遠端裝置
135‧‧‧近端裝置
110‧‧‧遠端用戶裝置
120‧‧‧遠端聲音擷取裝置
130‧‧‧遠端聲音播放裝置
140‧‧‧近端用戶裝置
150‧‧‧近端聲音擷取裝置
160‧‧‧近端聲音播放裝置
170‧‧‧伺服器
171‧‧‧回音消除單元
180‧‧‧暫存器
A‧‧‧遠端說話者
B‧‧‧近端說話者
E‧‧‧回音
Rin‧‧‧近端擷取聲音
Rout‧‧‧遠端播放聲音
Sin‧‧‧遠端擷取聲音
Sout‧‧‧近端播放聲音

Claims (9)

  1. 一種回音消除系統，包括：一遠端裝置，擷取一遠端擷取聲音；一伺服器，耦接至該遠端裝置，該伺服器自該遠端裝置接收該遠端擷取聲音；以及一近端裝置，耦接至該伺服器，該近端裝置自該伺服器接收並儲存該遠端擷取聲音；其中，該近端裝置播放該遠端擷取聲音為一近端播放聲音，該近端播放聲音經反射後而產生一回音，該近端裝置擷取該回音與一近端聲音成為一近端擷取聲音；以及該近端裝置將該遠端擷取聲音與該近端擷取聲音傳送至該伺服器，以由該伺服器進行回音消除後送至該遠端裝置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之回音消除系統，其中，該伺服器不儲存該遠端裝置所傳來的該遠端擷取聲音。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之回音消除系統，其中，該遠端裝置與該近端裝置分別包含一聲音擷取裝置以及一聲音播放裝置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之回音消除系統，其中，該遠端裝置與該近端裝置分別包含一用戶裝置，其中每一該些用戶裝置包含一網路模組。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之回音消除系統，其中，每一該些用戶裝置包含一數位/類比轉換器(Digital to Analog Converter)以及一類比/數位轉換器(Analog to Digital Converter)。
  6. 一種回音消除系統，包括：一遠端裝置，擷取一遠端擷取聲音；一伺服器，耦接至該遠端裝置；以及一近端裝置，耦接至該伺服器；其中：該伺服器接收並儲存自該遠端裝置所傳送的該遠端擷取聲音與該遠端擷取聲音所對應的一封包索引資訊，並傳送至該近端裝置；該近端裝置儲存該封包索引資訊，該近端裝置播放該遠端擷取聲音為一近端播放聲音，該近端播放聲音經反射後而產生一回音，該近端裝置擷取該回音與一近端聲音成為一近端擷取聲音；該近端裝置將該封包索引資訊設定至該近端擷取聲音，並將設定該封包索引資訊之該近端擷取聲音傳給該伺服器；以及該伺服器藉由該封包索引資訊比對所儲存的該遠端擷取聲音與由該近端裝置所傳送的該近端擷取聲音，進行回音消除後送至該遠端裝置。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之回音消除系統，其中，該遠端裝置與該近端裝置分別包含一聲音擷取裝置以及一聲音播放裝置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之回音消除系統，其中，該遠端裝置與該近端裝置分別包含一用戶裝置，其中每一該些用戶裝置包含一網路模組。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之回音消除系統，其中，每一該些用戶裝置包含一數位/類比轉換器(Digital to Analog Converter)以及一類比/數位轉換器(Analog to Digital Converter)。
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