[发明专利]声波回音消除装置及其方法

说明书

本发明提出一种声波回音消除装置及其方法。该声波回音消除装置包括：调制器、扬声器、麦克风、解调器以及适应性滤波器。调制器，将远端信号复制至频率范围而产生第一频率位移信号，并根据远端信号以及第一频率位移信号产生调制信号，频率范围高于远端信号。扬声器根据调制信号，产生声音信号。麦克风根据近端信号以及回音信号而产生麦克风信号，回音信号为声音信号与空间脉冲响应的卷积。解调器自麦克风信号提取解调信号以及回音参考信号，适应性滤波器根据解调信号以及回音参考信号，产生复原信号以复原近端信号。

技术领域

本发明涉及声波回音消除的装置与方法。

背景技术

声波回音消除(Acoustic echo cancellation，AEC)用以消除免持通话的不想要的回音，通常利用适应性滤波器模型化回音路径脉冲，而将回音自麦克风输出信号中移除。

在一般技术中，在扬声器根据远端信号而产生声音信号之前，根据远端信号而产生回音参考信号。在麦克风接收包括声音信号的回音的近端信号时，适应性滤波器用以藉由将麦克风信号减去回音参考信号而消除麦克风信号中的回音，进而复原近端信号。

在一些应用中，回音参考信号可能无法由远端信号所产生，例如电视遥控器。因此，回音参考信号必须设法产生，以复原接收的近端信号。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种声波回音消除装置，包括：一调制器、一第一频率位移信号、一扬声器、一麦克风、一解调器以及一适应性滤波器。上述调制器将一远端信号复制至一频率范围而产生一第一频率位移信号，并且根据上述远端信号以及上述第一频率位移信号，而产生一调制信号，其中上述频率范围高于上述远端信号。上述扬声器根据上述调制信号而产生一声音信号。上述麦克风根据一近端信号以及一回音信号而产生一麦克风信号，其中上述回音信号为上述声音信号与一空间脉冲响应的卷积。上述解调器自上述麦克风信号提取一解调信号以及一回音参考信号。上述适应性滤波器根据上述解调信号以及上述回音参考信号，产生一复原信号，以复原上述近端信号。

根据本发明的一实施例，上述调制器包括：一上采样器、一第一频率位移器以及一结合器。上述上采样器上采样上述远端信号而产生一上采样信号。上述第一频率位移器利用一载波频率将上述上采样信号升频而产生上述第一频率位移信号，其中上述频率范围由上述载波频率而定。上述结合器将上述上采样信号以及上述第一频率位移信号结合而产生上述调制信号。

根据本发明的一实施例，上述第一频率位移器利用振幅调制、频率调制或脉冲宽度调制，而将上述上采样信号升频至上述第一频率位移信号。

根据本发明的一实施例，上述频率范围为超声波的频率范围。

根据本发明的一实施例，上述声音信号包括一高频声音信号以及一低频声音信号，上述回音信号包括一高频回音信号以及一低频回音信号，其中上述高频回音信号为上述高频声音信号与上述空间脉冲响应的卷积，上述低频回音信号为上述低频声音信号与上述空间脉冲响应的卷积。

根据本发明的一实施例，上述高频声音信号对应至上述第一频率位移信号，上述低频声音信号对应至上述上采样信号。

根据本发明的一实施例，上述解调器包括：一高通滤波器、一第二频率位移器以及一第一下采样器。上述高通滤波器自上述麦克风信号提取上述高频回音信号。上述第二频率位移器利用上述载波频率而将上述高频回音信号降频，而产生一第二频率位移信号。上述第一下采样器下采样上述第二频率位移信号而产生上述回音参考信号。

根据本发明的一实施例，上述解调器还包括：一低通滤波器以及一第二下采样器。上述低通滤波器自上述麦克风信号提取一滤波信号。上述第二下采样器下采样上述滤波信号而产生上述解调信号。

根据本发明的一实施例，上述解调信号包括上述低频回音信号以及上述近端信号。

根据本发明的一实施例，上述适应性滤波器将上述解调信号减去上述回音参考信号而产生上述复原信号。