[发明专利]自适应回声消除方法

说明书

                        技术领域

该发明涉及一种自适应回声消除方法，其中在信噪比低的场合，回声消除器的自适应被制止。

                        发明背景

在具有长延迟的电话系统中，例如，类似于数字蜂窝系统的长距离通话或使用长处理延迟的电话系统中，回声是一个涉及感知语音质量的问题。回声产生于PSTN(公共电话交换网)/用户接口中四线到两线的转换处。为了消除该回声，通常为长距离通信在转送交换机处和为蜂窝应用在移动服务切换中心中处提供回声消除器。

由于回声消除器的位置的缘故，它被做成为自适应的；在PSTN中，同一回声消除器被用于多个不同的用户。由于传输网络的非固定特性，例如相移，三方呼叫等，使得这种自适应不仅在不同呼叫之间，而且在每一个呼叫过程之中都是必要的。

这种滤波器自适应过程的一个问题是，如果输入信号降低到接近背景噪声的电平，该滤波器可能会发散。为了防止滤波器在背景噪声电平与信号电平可比的情况下发散，已经建议[1]当输入信号的功率低于一个给定阈值时禁止对滤波器的修正。为了克服与使用固定阈值相关的问题，在[1]中阈值被定为是自适应的。[1]中的方法基于输入信号功率和背景噪声电平的比较。如果回声功率(输入信号功率-回声路径衰减ERL)小于背景噪声电平加上一个1到5dB的差额后的值，自适应被制止。

所描述方法的一个问题是其对回声路径衰减ERL准确估计的依赖。如果估计到一个大的ERL值，自适应可能被完全禁止。因此，滤波器系数被冻结，并且，假设ERL根据滤波器系数被估计出，那么将不会找到新的ERL估计值。如果回声产生系统的特性现在发生改变，滤波器将不能适应新的情况。因此，[1]中建议的方法就太保守了，即在应该避免禁止滤波器修正的情况下，还是禁止了滤波器的修正。

                         发明概要

该发明的一个目标是给出一种自适应回声消除方法，其中仅当绝对需要时，才在信号与背景噪声比例低的场合，回声消除器的自适应被制止。

该目标由权力要求1的特征来实现。

                       附图简要描述

通过下面结合附图进行的描述，该发明，以及其进一步的目标和优点可以被更好的理解。其中：

图1是一个回声产生系统的方框图。

图2是一个回声消除系统的方框图。

图3是回声消除器输入信号功率时域图。

图4是根据该发明方法的优选实施方案的流程图。

                 优选实施方案的详细描述

图1图解说明了电话系统中的回声产生过程。通过两线线路，在下述中被称为远端用户的用户A被连接到一个混合电路(象该技术领域中已知的一样，混合电路形成了四线和两线连接之间的接口)。同样的，通过两线线路，在下述中被称为近端用户的用户B被连接到另一个混合电路。两线线路传送流入和流出的语音信号两者。通过图1中上部的两线线路，来自远端用户A的流出语音被传送的近端用户B。同样的，通过图1中下部的两线线路，来自近端用户B的流出语音被传送的远端用户A。然而，用户B到用户A的下部两线线路还包括来自用户A的流出语音的回声，对于该回声，用户B处的混合电路无法将之完全抑制。同样的，图1中上部两线线路包括了来自用户B的流出语音的回声。

图2图解说明了返回到用户A的回声是怎样在近端一边(在远端也安装了同样的装置)被消除的。输入信号x(n)表示来自用户A的语音，其中n表示离散时间。输入信号x(n)被混合电路衰减(该衰减由回声路径衰减ERL(ERL＝回声返回损耗)表示)，并且将所产生的回声信号s(n)与近端信号v(n)组合，该组合可能包括、也可能不包括近端语音。这样，所产生的输出信号y(n)包括近端信号和来自远端信号的回声这两者。此外，输入信号x(n)也被前送到一个自适应滤波器，该滤波器通过调节其滤波器系数(典型的滤波器长度是512个系数)来模拟混合电路的脉冲响应。所产生的回声信号s(n)的估计由(n)表示。该估计值被从输出信号y(n)中减去，所产生的误差信号e(n)被前送到自适应滤波器用于调整滤波器系数，并被前送到返回远端用户A的两线线路上。