專利名稱：一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及通信系統(tǒng)的回聲消除裝置，尤其涉及一種用于電話會(huì)議系 統(tǒng)的回聲消除裝置。
背景技術(shù)：
電話會(huì)議不單是點(diǎn)對點(diǎn)通話，更主要的是一點(diǎn)對多點(diǎn)、多點(diǎn)對多點(diǎn)的實(shí)時(shí) 同步通信系統(tǒng)。電話會(huì)議系統(tǒng)要求不同媒體、不同位置的終端的收發(fā)同步協(xié)調(diào)， 使系統(tǒng)更接近我們通常的信息交流和信息處理方式。而高質(zhì)量的電話會(huì)議必須 提供連續(xù)、清晰、自然可懂的聲音信號(hào)。因此全雙工通話操作是電話會(huì)議系統(tǒng) 的基本要求，它使通信的雙方都能同步接收和發(fā)送聲音信息。但同時(shí)由于釆用 了全雙工通道，揚(yáng)聲器和麥克風(fēng)需要同時(shí)進(jìn)行工作，這樣，由揚(yáng)聲器發(fā)出的聲 音就會(huì)被麥克風(fēng)拾取而產(chǎn)生直接回聲傳回遠(yuǎn)端，即產(chǎn)生了聲學(xué)回聲。當(dāng)通話線 路比較長、空間混響較大時(shí)，聲學(xué)回聲就會(huì)比較顯著，使通話無法正常進(jìn)行。
目前，通過使用回聲消除裝置的方法可以實(shí)現(xiàn)消除回聲的功能。但是由于 現(xiàn)有的回聲消除裝置易受室內(nèi)外或是外界的嘈雜噪聲的影響，在復(fù)雜環(huán)境下使 用該會(huì)議系統(tǒng)，效果很差。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有技術(shù)中回聲消除裝置受室內(nèi)外或是外 界的嘈雜噪聲的影響，在復(fù)雜環(huán)境下使用該會(huì)議系統(tǒng)，效果很差的問題。
為了解決上述問題，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的， 一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的
回聲消除裝置，所述回聲消除裝置包括
用于接收近端輸入信號(hào)和遠(yuǎn)端輸出信號(hào)的近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模 塊、用于接收遠(yuǎn)端輸入信號(hào)和近端輸出信號(hào)的遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊、回聲抵消模塊和語音降噪模塊，所述近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊與 所述語音降噪模塊連接，將經(jīng)過降噪處理后的信號(hào)輸入所述回聲抵消模塊，所 述遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊通過所述回聲抵消模塊與所述語音降噪模 塊相連。
本實(shí)用新型提供的回聲消除裝置通過其中的語音降噪模塊，可以在回聲消 除前期進(jìn)行語音降噪處理，使得與會(huì)方在進(jìn)行交流時(shí)不受室內(nèi)外或是外界的嘈 雜噪聲的影響，方便在復(fù)雜環(huán)境下使用該會(huì)議系統(tǒng)，增加了其使用的范圍。

圖1是本實(shí)用新型第 一 實(shí)施例提供的回聲消除裝置的結(jié)構(gòu)圖2是本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的回聲消除裝置的結(jié)構(gòu)圖3是本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的回聲消除裝置的結(jié)構(gòu)圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的回聲消除裝置的回聲抵消模塊的結(jié)構(gòu)圖5是本實(shí)用新型另一實(shí)施例提供的回聲消除裝置的回聲抵消模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖 及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體 實(shí)施例4叉僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
圖l示出了本實(shí)用新型第 一 實(shí)施例提供的用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝 置的結(jié)構(gòu)，為了便于說明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。
該回聲消除裝置包括近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊1、遠(yuǎn)端信號(hào)檢測 和近端信號(hào)輸出模塊2、回聲抵消模塊5和語音降噪模塊7，近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn) 端信號(hào)輸出模塊1與語音降噪模塊7連接，語音降噪模塊7與回聲抵消模塊5 相連，遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊2回聲抵消模塊5相連。其中近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊1用于接收近端輸入信號(hào)和遠(yuǎn)端輸
出信號(hào)，遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊2用于接收遠(yuǎn)端輸入信號(hào)和近端輸 出信號(hào)。語音降噪^i塊7屬于回聲消除裝置的前期處理，語音降噪模塊將近端 信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊1輸入的信號(hào)進(jìn)行語音能量及噪聲能量計(jì)算，得 到信號(hào)特征，依此判斷系統(tǒng)的工作環(huán)境好壞，對輸入的信號(hào)進(jìn)行語音降噪處理 后再傳送給直通模塊3。語音降噪模塊7釆用了不同于傳統(tǒng)的語減法降噪算法， 語減法處理后一般會(huì)有音樂噪聲的產(chǎn)生，而本模塊的算法沒有此缺點(diǎn)，能很好 的保持原有音質(zhì)效果，該語音降噪模塊7的使用效果是在比較安靜的環(huán)境下 使用會(huì)議系統(tǒng)，該模塊僅起到一個(gè)過濾作用。但在稍微嘈雜或很嘈雜的環(huán)境下 使用會(huì)議系統(tǒng)，該模塊可起到提取發(fā)言方的有用信號(hào)，屏蔽外界雜音的效果， 提供一個(gè)良好的會(huì)議環(huán)境。
圖2示出了本實(shí)用新型第二實(shí)施例提供的用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝 置的結(jié)構(gòu)，與圖l所示相比，該裝置還包括直通模塊3、第一狀態(tài)選擇開關(guān)6 和第二狀態(tài)選擇開關(guān)4，語音降噪模塊7通過第二狀態(tài)選擇開關(guān)4與直通模塊3 或回聲抵消模塊5相連，遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊2通過所第一狀態(tài) 選擇開關(guān)6與直通模塊3或回聲抵消模塊5相連，語音降噪模塊7將近端信號(hào) 檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊1輸入的信號(hào)進(jìn)行語音降噪處理后傳送給直通模塊3 或回聲抵消模塊5。
直通模塊3將近端輸入信號(hào)經(jīng)過語音降噪處理后的信號(hào)直接通過遠(yuǎn)端信號(hào) 檢測和近端信號(hào)輸出#莫塊2發(fā)送到近端輸出端，并將遠(yuǎn)端輸入信號(hào)直接通過近 端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊1發(fā)送到遠(yuǎn)端輸出端。
回聲抵消模塊5將近端輸入信號(hào)經(jīng)過語音降噪處理后的信號(hào)進(jìn)行回聲抵 消，通過遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊2發(fā)送到近端輸出端，并將遠(yuǎn)端輸 入信號(hào)進(jìn)行回聲抵消后通過近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊1發(fā)送到遠(yuǎn)端輸 出端。
圖3示出了本實(shí)用新型第三實(shí)施例提供的用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲裝置的結(jié)構(gòu)，與圖2所示相比，該回聲消除裝置還包括預(yù)處理模塊8，預(yù)處理 模塊8連接于所述語音降噪模塊7和第二狀態(tài)選擇開關(guān)6之間，該預(yù)處理模塊 包括數(shù)據(jù)緩存和基本計(jì)算單元，輸入的信號(hào)經(jīng)數(shù)據(jù)緩存暫存后，然后再由基本 計(jì)算單元對遠(yuǎn)端信號(hào)和近端信號(hào)的能量進(jìn)行計(jì)算，得到信號(hào)特性，并對信號(hào)進(jìn)
行跟蹤。該模塊的使用效果是雖然此時(shí)沒有進(jìn)行回聲消除處理，但是對于信 號(hào)特性的跟蹤是在時(shí)刻進(jìn)行的，而且這些信息會(huì)直接影響進(jìn)行回聲消除處理時(shí) 候的平滑過渡。在進(jìn)行模式切換的時(shí)候，從抵消模式切換到直通模式時(shí)只要將 回聲抵消模塊的功能屏蔽掉就可以了 ，由于此時(shí)使用該回聲消除器的用戶信號(hào) 不會(huì)給其他用戶聽到，因此，這種切換不會(huì)帶來信號(hào)跳變等問題。當(dāng)出現(xiàn)從直 通模式向抵消模式切換時(shí)，由于當(dāng)前一個(gè)階段的歷史數(shù)據(jù)是做了緩沖的，同時(shí) 對于近端信號(hào)能量和遠(yuǎn)端信號(hào)的能量是進(jìn)行了跟蹤的，即進(jìn)行了信號(hào)預(yù)處理的 工作，因此，當(dāng)切換的時(shí)候，在主觀聽覺上不會(huì)出現(xiàn)明顯的異常。
圖4為本裝置中回聲抵消模塊的結(jié)構(gòu)圖，回聲抵消模塊5包括檢測模塊51、 濾波模塊52、殘留回聲處理模塊54和舒適噪聲模塊53,其中檢測模塊51與濾 波模塊52的一端相連，濾波;漠塊52的另一端與殘留回聲處理4莫塊54的一端相 連，殘留回聲處理模塊54的另一端與舒適噪聲模塊53相連。檢測模塊51即有 聲無聲判決器，該模塊接收遠(yuǎn)端輸入信號(hào)和經(jīng)過語音降噪模塊、預(yù)處理模塊的 近端輸入信號(hào)，將接收到的信號(hào)進(jìn)行處理，計(jì)算兩路輸入信號(hào)的功率大小，判 斷其是否為背景噪聲。其中檢測模塊51用來確定三種語音狀態(tài)近端講話狀態(tài)， 遠(yuǎn)端講話狀態(tài)，雙端講話狀態(tài)。濾波模塊52利用改進(jìn)的軟件算法產(chǎn)生一個(gè)與真 實(shí)回波相類似的模擬回波，真實(shí)回聲與模擬回聲相減后，可大幅度降低傳回遠(yuǎn) 端的回聲電平，同時(shí)對近端語音幾乎沒有損傷。其在檢測模塊51檢測到近端語 音活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，濾波模塊52既不進(jìn)行濾波，也不進(jìn)行濾波模塊中系統(tǒng)函數(shù)的系 數(shù)更新。在檢測模塊51檢測到雙端語音活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)濾波模塊52既要進(jìn) 行系數(shù)的更新，也要進(jìn)行濾波，以保證濾波模塊52的正常工作。在檢測模塊 51檢測到遠(yuǎn)端語音活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，濾波模塊52停止進(jìn)行系數(shù)更新，但要進(jìn)行濾波。其中殘留回聲處理模塊54提供殘留回聲的非線性處理，這是為了進(jìn)一步的 減小殘留回聲的功率。當(dāng)殘留的回聲功率小到一定程度時(shí)，對殘留回聲進(jìn)行非 線性處理。該模塊可以在很大程度上提高回聲消除的人耳聽覺上的主觀效果。 其中舒適噪聲模塊53,該模塊為了避免在殘留回聲非線性處理后產(chǎn)生的寂靜狀 態(tài)導(dǎo)致用戶誤認(rèn)為線路已中斷。因此有必要產(chǎn)生一個(gè)與近端背景噪聲電平相適 應(yīng)的舒適噪聲，提供給遠(yuǎn)端通話方。
優(yōu)先地，濾波模塊52為自適應(yīng)濾波器。
圖5為本裝置回聲抵消模塊的另一結(jié)構(gòu)圖，該回聲抵消模塊還包括控制模 塊55，該控制模塊55連接于檢測模塊51和濾波模塊52之間，由該控制模塊 55根據(jù)檢測模塊51檢測到的信號(hào)輸出更新濾波模塊系數(shù)或停止更新系數(shù)的指 令，發(fā)送給濾波模塊52。
本實(shí)施例的回聲消除裝置具體工作過程為近端信號(hào)^r測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出 模塊1輸入的信號(hào)接入語音降噪模塊7，該模塊判斷其工作環(huán)境，得到信號(hào)特 征，依此判斷系統(tǒng)的工作環(huán)境好壞，若檢測到系統(tǒng)的工作環(huán)境比較嘈雜，則對 輸入的信號(hào)進(jìn)行語音降噪處理后再傳送給預(yù)處理模塊8，否則將輸入的信號(hào)直 接傳送給預(yù)處理模塊8，對輸入的信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)緩存，計(jì)算得到信號(hào)特征，再 由第一狀態(tài)選擇開關(guān)4控制，將信號(hào)傳送給直通模塊或回聲抵消模塊，然后再 通過遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊2發(fā)送到近端輸出端，同時(shí)，遠(yuǎn)端信號(hào) 檢測和近端信號(hào)輸出模塊2接收遠(yuǎn)端輸入信號(hào)，由第二狀態(tài)選擇開關(guān)6控制， 將該信號(hào)發(fā)送到直通模塊3或回聲抵消模塊5,直通模塊3或回聲抵消模塊5 將遠(yuǎn)端輸入信號(hào)直接或進(jìn)行回聲抵消后，通過近端信號(hào)^r測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出才莫 塊l發(fā)送到遠(yuǎn)端輸出端。
在每個(gè)與會(huì)方的線路都有一個(gè)回聲抵消模塊和一個(gè)直通模塊。 一旦電話 會(huì)議開始，由電話會(huì)議系統(tǒng)中央控制單元判斷哪路與會(huì)方在發(fā)言，相應(yīng)的啟動(dòng) 回聲抵消模塊，若與會(huì)方未發(fā)言則連接上直通模塊，不必進(jìn)行回聲消除。而預(yù) 處理模塊對信號(hào)的跟蹤是實(shí)時(shí)的，可以時(shí)刻判斷其狀態(tài)。因此在狀態(tài)的切換時(shí)，不會(huì)產(chǎn)生聽覺上的突變異常。
本實(shí)施例的回聲消除裝置也適用于會(huì)議電視系統(tǒng)中語音信號(hào)的傳輸部分。 由上述的實(shí)施例可見，本實(shí)用新型的這種電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲抵消裝置，在會(huì) 議期間，該回聲消除裝置能夠根據(jù)實(shí)際發(fā)言的情況關(guān)閉或開啟回聲抵消功能， 大量地減少計(jì)算量，明顯降低會(huì)議期間系統(tǒng)的資源消耗。這樣通過動(dòng)態(tài)地調(diào)節(jié) 回聲消除裝置的回聲消除功能來節(jié)約系統(tǒng)資源，有利于系統(tǒng)的集成，其中在該 回聲消除裝置中加入了語音降噪模塊，可以在回聲消除前期進(jìn)行語音降噪處理， 使得與會(huì)方在進(jìn)行交流時(shí)不受室內(nèi)外或是外界的嘈雜噪聲的影響，方便在復(fù)雜 環(huán)境下使用該會(huì)議系統(tǒng)，增加了其使用的范圍。
以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型， 凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征在于，所述回聲消除裝置包括用于接收近端輸入信號(hào)和遠(yuǎn)端輸出信號(hào)的近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊、用于接收遠(yuǎn)端輸入信號(hào)和近端輸出信號(hào)的遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊、回聲抵消模塊和語音降噪模塊，所述近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊與所述語音降噪模塊連接，將經(jīng)過降噪處理后的信號(hào)輸入所述回聲抵消模塊，所述遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊通過所述回聲抵消模塊與所述語音降噪模塊相連。
2、如權(quán)利要求1所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征在 于，所述回聲消除裝置還包括直通才莫塊、第一狀態(tài)選擇開關(guān)和第二狀態(tài)選擇 開關(guān)，所述語音降噪才莫塊通過所述第二狀態(tài)選擇開關(guān)與所述直通模塊或回聲抵 消模塊相連，所述遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊通過所述第一狀態(tài)選擇開 關(guān)與所述直通模塊或回聲抵消模塊相連。
3、 如權(quán)利要求2所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征在 于，所述回聲消除裝置還包括預(yù)處理模塊，所述預(yù)處理模塊連接于所述語音降噪模塊和第一狀態(tài)選擇開 關(guān)之間。
4、 如權(quán)利要求3所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征在 于，所述預(yù)處理模塊包括數(shù)據(jù)緩存和對暫存數(shù)據(jù)計(jì)算得到信號(hào)特性并對信號(hào)進(jìn)行跟蹤的基本計(jì)算單元。
5、 如權(quán)利要求1至4任一所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置， 其特征在于，所述回聲抵消模塊包括檢測模塊、濾波模塊、殘留回聲處理模塊和舒適噪聲模塊，所述檢測模塊 與所述濾波it塊的一端相連，所述濾波^^莫塊的另 一端與所述殘留回聲處理^t塊的 一端相連，所述殘留回聲處理模塊的另 一端與所述舒適噪聲模塊相連。
6、 如權(quán)利要求5所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征 在于，所述回聲抵消模塊還包括控制模塊，所述控制模塊的一端與所述檢測模塊相連，所述控制模塊的另 一端與所述濾波模塊連接。
7、 如權(quán)利要求5所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征 在于，所述濾波^t塊為自適應(yīng)濾波器。
8、 如權(quán)利要求2所述的一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，其特征 在于，所述信號(hào)直通模塊為直通線。
專利摘要一種用于電話會(huì)議系統(tǒng)的回聲消除裝置，包括用于接收近端輸入信號(hào)和遠(yuǎn)端輸出信號(hào)的近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊、用于接收遠(yuǎn)端輸入信號(hào)和近端輸出信號(hào)的遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊、回聲抵消模塊和語音降噪模塊，所述近端信號(hào)檢測和遠(yuǎn)端信號(hào)輸出模塊與所述語音降噪模塊連接，將經(jīng)過降噪處理后的信號(hào)輸入所述回聲抵消模塊，所述遠(yuǎn)端信號(hào)檢測和近端信號(hào)輸出模塊通過所述回聲抵消模塊與所述語音降噪模塊相連。本實(shí)用新型提供的回聲消除裝置通過其中的語音降噪模塊，可以在回聲消除前期進(jìn)行語音降噪處理，使得與會(huì)方在進(jìn)行交流時(shí)不受室內(nèi)外或是外界的嘈雜噪聲的影響，方便在復(fù)雜環(huán)境下使用該會(huì)議系統(tǒng)，增加了其使用的范圍。
文檔編號(hào)H04M3/56GK201294570SQ20082021320
公開日2009年8月19日 申請日期2008年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月31日
發(fā)明者李智江, 王進(jìn)軍 申請人:比亞迪股份有限公司