[发明专利]用于在通信系统中提供舒适噪声的方法和设备

说明书

本发明背景技术

本发明涉及通信系统，更具体地涉及在双向通信链路中的回声抑制。

在许多通信系统中，例如陆地线路和无线电话系统中，经常在两个系统用户之间通过双向通信链路传送话音信号。在这种系统中，近端用户的语音一般由在通信链路一端的近端送话器检测，然后在通信链路上发送给远端受话器以再现和呈现给远端用户。相反地，远端用户的语音由远端送话器检测，然后通过通信链路发送给近端受话器以再现和呈现给近端用户。在通信链路的任何一端，由接近的送话器检测到的受话器输出可以不注意地被发送回通信链路，产生在用户看来不可接受的破坏性反馈或回声。

因此，为避免传输这种不需要的回声信号，送话器的音频输入应当与受话器的输出尽可能隔离。利用常规电话手机可以容易地实现必要的隔离，在常规电话中手机送话器位于靠近用户口部而手机受话器基本上覆盖用户的耳朵。可是，由于便携电话的物理尺寸已经减少，和由于免提受话器电话已经变得更普遍，制造商已经发展了配置，在新配置中从受话器到送话器的路径不被用户的头或身体阻碍。结果，在现代系统中对更高级回声抑制技术的需要已经变得重要了。

在免提汽车电话情况下尤其体现了这种需要，其中封闭的车内环境可以引起受话器信号的多次反射可以被耦合回到高增益免提送话器中。例如开关车窗或用户在驾驶中移动其头部等的用户在车内的移动和相对方向的改变和回声信号的强度使汽车环境中回声抑制任务进一步复杂。另外，最新开发的数字电话通过话音编码器处理语音信号，该编码器产生明显的信号延迟和产生非线性信号失真。这种延长的延迟将扩大从用户观点出发的信号回声问题，和额外的非线性失真使网络设备进行的回声抑制更困难。

电话制造商已经开发了大量各种回声抑制装置。图1A表示了示范性回声抑制系统100。如图所示，示范性系统100包括一个送话器110，一个受话器120和一个回声抑制器130。送话器的一个音频输出115被耦合到回声抑制器130的一个音频输入上，而回声抑制器130的一个音频输出135用作电话(未示出)的近端音频输入。另外，来自电话的远端音频输出125被耦合到受话器120的音频输入和回声抑制器的基准输入上。

在工作中，回声抑制器130处理送话器信号115以将音频输出信号135提供给远端电话用户。更具体地，回声抑制器130根据远端音频信号衰减送话器信号115，以便从受话器120到送话器110的音频回声不被返回到远端电话用户。

一般地，回声抑制器130是一个非线性削波型抑制器或一个线性比例型抑制器。削波型抑制器一般通过消除落入特定值范围内(即，在特定削波窗口内)的信号部分衰减送话器输出信号。另一方面，比例型抑制器通过将该信号乘以适当的比例因子衰减送话器输出信号115。现在开发的混合抑制器结合了削波和比例两方面，例如通过将落入特定衰减窗口的送话器信号部分按比例衰减。无论如何，一般按照远端音频信号125的幅度直接或间接调节衰减水平(即，削波窗口和/或比例因子)，以便送话器输出115被衰减到只有远端用户讲话的程度。

公知的中心削波器的常规削波型抑制器由例如Rasmusson等人的1995年12月12日所公开的题目为“回声消除系统和使用回声估计调整误差信号的方法”的美国专利第5475731号所描述。公知的AC中心削波器的另一个形式的削波型抑制器由1996年12月31日申请的题目为“用于通信系统中噪声和回声抑制的AC中心削波器”联合未审结专利美国专利申请第08/775797号描述。示范性比例型削波器在Genter的题目为“回声消除器处理技术和处理”的1994年2月1日公开的美国专利第5283784号中描述。在此称为AC中心衰减器的先进混合抑制器在题目为“改善通信系统中回声抑制的方法和设备”的相同日申请的联合未审结美国专利申请第09/005149号中描述。这些和其它削波、比例和混合型抑制器的先进控制在相同日申请的题目为“在通信系统中控制回声抑制的方法和设备”的联合未审结美国专利申请第09/005144号中描述。每个上面指认的专利以及上面指认的每个联合未审结专利申请在此整体引用作为参考。