專利名稱：話音通信中聲反饋的抑制的制作方法
話音通信中聲反饋的抑制
背景
人們廣泛使用因特網(wǎng)上的話音(VoIP)和其他話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用以便在計 算網(wǎng)絡(luò)上傳輸其話音。例如，VoIP電話業(yè)務(wù)允許人們在具有寬帶因特網(wǎng)接入 家中或企業(yè)中在無需電話線、電話業(yè)務(wù)或長途通信業(yè)務(wù)的情況下進(jìn)行和接收全 雙工呼叫。
VoIP軟件允許用戶使用計算機(jī)代替使用電話來進(jìn)行呼叫。如果計算機(jī)配 備麥克風(fēng)和一個或多個揚(yáng)聲器，則用戶可使用計算機(jī)作為免提電話。VoIP軟 可允許全雙工操作，使得用戶可同時說和聽，正如使用普通的電話一樣。
在

圖1中，使用配備有揚(yáng)聲器110和麥克風(fēng)120的臺式計算機(jī)100的一個 女人(未示出)使用臺式計算機(jī)100作為免提電話。麥克風(fēng)120捕捉該女人的 話，且在臺式計算機(jī)100上執(zhí)行的軟件將她的語音轉(zhuǎn)換成第一信號160。網(wǎng)絡(luò) (未示出)將第一信號160傳播到一個男人(未示出)用作免提電話的便攜式 計算機(jī)130。由第一信號160攜帶的女人的語音由便攜式計算機(jī)中的集成揚(yáng)聲 器140呈現(xiàn)。便攜式計算機(jī)130的集成麥克風(fēng)150捕捉男人的語音，且便攜式 計算機(jī)BO將其語音轉(zhuǎn)換成第二信號170。網(wǎng)絡(luò)將第二信號170傳播到臺式計 算機(jī)IOO，在那里男人的語音由揚(yáng)聲器110呈現(xiàn)。
因為，VoIP服務(wù)允許全雙工操作，使得人們可在同時聽和說，用戶可能 會遇到聲反饋。例如，在男人的語音由集成麥克風(fēng)150捕捉、作為第二信號170 發(fā)送、并由揚(yáng)聲器110呈現(xiàn)之后，麥克風(fēng)120可重新捕捉其語音。第一信號160 將會將其語音傳回便攜式計算機(jī)130，并使其語音由集成揚(yáng)聲器140重新呈現(xiàn)。 集成麥克風(fēng)150將再次重新捕捉其語音并將其發(fā)送給臺式計算機(jī)100。其語音 的連續(xù)重新捕捉和重新呈現(xiàn)將使得能量在一個或多個頻率范圍中累加，造成反 饋。
為了避免反饋，VoIP用戶可降低揚(yáng)聲器音量。然而，降低音量可能使得 難以聽到另一呼叫方。用戶也可重新安置其揚(yáng)聲器或麥克風(fēng)以試圖防止麥克風(fēng)重新捕捉由揚(yáng)聲器呈現(xiàn)的聲音，盡管這可能不能解決問題。此外，具有集成揚(yáng)
聲器140和集成麥克風(fēng)150的便攜式計算機(jī)130的用戶不能重新安置這樣的設(shè) 備。
概述
抑制信號的一個或多個頻率范圍防止了話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中反饋的發(fā)生。 系統(tǒng)識別信號中反饋發(fā)生的頻率范圍，或?qū)︻A(yù)測有反饋的頻率范圍進(jìn)行預(yù)測。 信號包括輸入系統(tǒng)生成或輸出系統(tǒng)呈現(xiàn)的信號。系統(tǒng)通過忽視表示該頻率范圍 的一個或多個采樣比特或通過應(yīng)用一個或多個濾波器以衰減或消除該頻率范 圍中的信號來抑制該頻率范圍中的信號。系統(tǒng)可監(jiān)控信號來標(biāo)識在不同或附加 的頻率范圍中得到的反饋，并抑制不同或附加的頻率范圍中的信號以防止反饋 發(fā)生。
提供該概述以便以簡化形式介紹將在以下在詳細(xì)描述中進(jìn)一步描述的一 些概念。該概述不旨在標(biāo)識所要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵或基本的特征，也不旨在 用于幫助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。
附圖簡述
圖1 (背景)示出用于話音數(shù)據(jù)通信的兩個計算系統(tǒng)。
圖2示出各個實施例可在其中操作的示例性計算環(huán)境。
圖3和4示出其中在一頻率范圍中導(dǎo)致反饋的信號的表示。
圖5示出抑制信號的頻率范圍以避免反饋的示例性過程。
圖6和7示出使用濾波器來抑制信號的頻率范圍以避免反饋的示例性系統(tǒng)。
圖8示出其中忽視采樣比特以抑制信號的頻率范圍的數(shù)字采樣信號。 圖9示出對其應(yīng)用濾波器以抑制信號的頻率范圍的模擬信號。 圖IO示出自適應(yīng)抑制信號的頻率范圍以減少反饋的示例性過程。 在本公開和附圖中使用相同的標(biāo)號以指示同樣的組件和特征。
詳細(xì)描述
細(xì)
以下文檔描述能夠通過在系統(tǒng)檢測或預(yù)測一個或多個頻率范圍中的聲反 饋時抑制信號中的一個或多個頻率范圍來減少反饋的工具。在信號在輸出系統(tǒng) 和輸入系統(tǒng)之間連續(xù)傳播時導(dǎo)致反饋，在一頻率范圍中連續(xù)重新放大信號使得 信號的強(qiáng)度倍增。為了減少或消除反饋，系統(tǒng)標(biāo)識或預(yù)測反饋發(fā)生的一個或多 個頻率范圍。系統(tǒng)在輸出系統(tǒng)呈現(xiàn)來自信號的輸出或捕捉來自輸出系統(tǒng)的輸入 之前抑制該一個或多個頻率范圍中的信號。抑制發(fā)生或可能發(fā)生反饋的這一個 或多個頻率范圍將抑制反饋。
以下在題為示賴絲潔/裙的章節(jié)中描述其中這些工具可啟用這些和其 他技術(shù)的環(huán)境。該章節(jié)之后是描述用于啟用這些和其他技術(shù)的過程的另一章 節(jié)，題為#劍凝率范房中游信號以銀^反廣。
示縱凍脾裙
在詳細(xì)描述該工具之前，提供對示例性操作環(huán)境的以下討論以幫助讀者理 解可采用該工具的各個發(fā)明性方面的一些方式。以下描述的環(huán)境僅構(gòu)成一個示 例，而不旨在將工具的應(yīng)用限于任何一個特定的操作環(huán)境?？墒褂闷渌h(huán)境而 不背離所要求保護(hù)的主題的精神和范圍。
圖2示出了用于實現(xiàn)通過抑制信號中的頻率范圍來減少反饋的實施例的
示例性操作環(huán)境200。通過抑制信號中的頻率范圍來減少反饋的過程將在諸如 程序模塊的、在操作環(huán)境200中執(zhí)行的計算機(jī)可執(zhí)行指令的一般上下文中描述。 一般而言，程序模塊包括例程、程序、對象、組件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等，它們執(zhí)行特 定任務(wù)或?qū)崿F(xiàn)特定的抽象數(shù)據(jù)類型。而且，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，通過 抑制信號中的頻率范圍來減少反饋的過程可使用各種計算機(jī)系統(tǒng)配置來實現(xiàn)， 包括手持式設(shè)備、多處理器系統(tǒng)、基于微處理器或可編程消費者電子產(chǎn)品、小 型機(jī)、大型機(jī)等。通過抑制信號中的頻率范圍來減少反饋的過程也可在分布式 計算環(huán)境中實現(xiàn)，其中任務(wù)由通過通信網(wǎng)絡(luò)鏈接的遠(yuǎn)程處理設(shè)備執(zhí)行。在分布 式計算環(huán)境中，程序模塊可位于包括存儲器存儲設(shè)備在內(nèi)的本地和遠(yuǎn)程計算機(jī) 存儲介質(zhì)。
參考圖2，用于實現(xiàn)通過抑制信號中的頻率范圍來減少反饋的過程的示例
性操作環(huán)境200包括計算機(jī)210，它包括處理單元220、系統(tǒng)存儲器230和將 包括系統(tǒng)存儲器230在內(nèi)的各種系統(tǒng)組件耦合至處理單元220的系統(tǒng)總線221 。
計算機(jī)210—般包括各種計算機(jī)可讀介質(zhì)。作為示例，而非限制，計算機(jī) 可讀介質(zhì)可包括計算機(jī)存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)。計算機(jī)存儲介質(zhì)的示例包括但不 限于隨機(jī)存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)、電可擦可編程只讀 存儲器(EEPROM)、閃存或其它存儲器技術(shù)；CD-ROM、數(shù)字多功能盤(DVD) 或其它光或全息盤存儲；磁帶盒、磁帶、磁盤存儲或其它磁性存儲設(shè)備；或能 用于存儲所需信息且可以由計算機(jī)210訪問的任何其它介質(zhì)。系統(tǒng)存儲器230 包括易失性和/或非易失性存儲器形式的計算機(jī)存儲介質(zhì)，諸如ROM 231和隨 機(jī)存取存儲器RAM 232?；据斎?輸出系統(tǒng)233 (BIOS)包含有助于諸如啟 動時在計算機(jī)210中元件之間傳遞信息的基本例程，它通常被存儲在ROM 231 中。RAM 232通常包含處理單元220可以立即訪問和/或目前正在操作的數(shù)據(jù) 和/或程序模塊。作為示例，而非限制，圖2示出了操作系統(tǒng)234、應(yīng)用程序235、 其它程序模塊236和程序數(shù)據(jù)237。
計算機(jī)210也可包括其他可移動/不可移動、易失性/非易失性計算機(jī)存儲 介質(zhì)。僅作為示例，圖2示出對不可移動、非易失性磁介質(zhì)讀寫的硬盤驅(qū)動器 241、對可移動、非易失性磁盤252讀寫的磁盤驅(qū)動器251、以及對諸如CD ROM 或其它光學(xué)介質(zhì)等可移動、非易失性光盤256讀寫的光盤驅(qū)動器255。可以在 示例性操作環(huán)境下使用的其它可移動/不可移動、易失性/非易失性計算機(jī)存儲 介質(zhì)包括，但不限于，盒式磁帶、閃存卡、數(shù)字多功能盤、數(shù)字錄像帶、固態(tài) RAM、固態(tài)ROM等。硬盤驅(qū)動器241通常由諸如接口 240的不可移動存儲器 接口連接至系統(tǒng)總線221。磁盤驅(qū)動器251和光盤驅(qū)動器255通常由諸如接口 250的可移動存儲器接口連接至系統(tǒng)總線221。
以上描述和在圖2中示出的驅(qū)動器及其相關(guān)聯(lián)的計算機(jī)存儲介質(zhì)為計算 機(jī)210提供了對計算機(jī)可讀指令、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、程序模塊和其它數(shù)據(jù)的存儲。例 如，在圖2中，硬盤驅(qū)動器241被示為存儲操作系統(tǒng)244、應(yīng)用程序245、其 它程序模塊246和程序數(shù)據(jù)247。注意，這些組件可以與操作系統(tǒng)234、應(yīng)用 程序235、其它程序模塊236和程序數(shù)據(jù)237相同或不同。 一般，存儲在RAM 中的操作系統(tǒng)、應(yīng)用程序等是從硬盤驅(qū)動器241讀取的相應(yīng)的系統(tǒng)、程序或數(shù)
據(jù)的一部分，取決于所需功能，這些部分大小和范圍有所不同。操作系統(tǒng)244、 應(yīng)用程序245、其它程序模塊246和程序數(shù)據(jù)247在這里被標(biāo)注了不同的標(biāo)號 是為了說明至少它們是不同的副本。用戶可以通過輸入設(shè)備，諸如鍵盤262; 定點設(shè)備261 (通常指鼠標(biāo)、跟蹤球或觸摸墊)；無線輸入接收組件263;或 諸如遙控器的無線源向計算機(jī)210輸入命令和信息。其它輸入設(shè)備(未示出) 可以包括麥克風(fēng)、操縱桿、游戲手柄、圓盤式衛(wèi)星天線、掃描儀等。這些和其 它輸入設(shè)備通常由耦合至系統(tǒng)總線221的用戶輸入接口 260連接至處理單元 220，但也可以由其它接口或總線結(jié)構(gòu)，諸如并行端口、游戲端口、 IEEE 294 端口或通用串行總線(USB) 298或紅外(IR)總線299連接。如前所述，輸 入/輸出功能可經(jīng)由通信網(wǎng)絡(luò)以分布式方式推動。
顯示設(shè)備291也經(jīng)由接口，諸如視頻接口 290連接至系統(tǒng)總線221。顯示 設(shè)備291可以是顯示計算機(jī)210的輸出的任何設(shè)備，不限于監(jiān)視器、LCD屏、 TFT屏、平板顯示器、常規(guī)電視機(jī)、或屏幕投影儀。除顯示設(shè)備291以外，計 算機(jī)也可以包括其它外圍輸出設(shè)備，諸如揚(yáng)聲器297和打印機(jī)296，它們可以 通過輸出外圍接口 295連接。
計算機(jī)210可使用至一個或多個遠(yuǎn)程計算機(jī)，諸如遠(yuǎn)程計算機(jī)280的邏輯 連接在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境下操作。遠(yuǎn)程計算機(jī)280可以是個人計算機(jī)，且通常包括上 文相對于計算機(jī)210描述的許多或所有元件，盡管在圖2中只示出存儲器存儲 設(shè)備281。圖2中所示的邏輯連接包括局域網(wǎng)(LAN) 271和廣域網(wǎng)(WAN) 273，但也可以包括其它網(wǎng)絡(luò)，諸如對城域網(wǎng)(MAN)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)的連 接。
當(dāng)在LAN聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中使用時，計算機(jī)210通過網(wǎng)絡(luò)接口或適配器270連 接至LAN 271。當(dāng)在WAN聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中使用時，計算機(jī)210通常包括調(diào)制解調(diào) 器272或用于在諸如因特網(wǎng)等WAN 273上建立通信的其它裝置。調(diào)制解調(diào)器 272可以是內(nèi)置或外置的，它可以通過網(wǎng)絡(luò)接口 270或其它合適的機(jī)制連接至 系統(tǒng)總線221。調(diào)制解調(diào)器272可以是線纜調(diào)制解調(diào)器、DSL調(diào)制解調(diào)器或其 他寬帶設(shè)備。在網(wǎng)絡(luò)化環(huán)境中，相對于計算機(jī)210描述的程序模塊或其部分可 以存儲在遠(yuǎn)程存儲器存儲設(shè)備中。作為示例，而非限制，圖2示出了遠(yuǎn)程應(yīng)用 程序285駐留在存儲器設(shè)備281上?？梢岳斫猓镜木W(wǎng)絡(luò)連接是示例性的，
且可以使用在計算機(jī)之間建立通信鏈路的其它手段。
盡管計算機(jī)210的眾多其他內(nèi)部組件未示出，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可
以理解，這樣的組件和互連是公知的。例如，在計算機(jī)210內(nèi)包括各種擴(kuò)充插 件卡，諸如電視機(jī)調(diào)諧卡和網(wǎng)絡(luò)接口卡是常規(guī)的。從而，關(guān)于計算機(jī)210的內(nèi) 部構(gòu)造的附加細(xì)節(jié)無需在描述通過抑制信號中的頻率范圍來減少反饋的過程 的示例性實施例時公開。
當(dāng)開啟或復(fù)位計算機(jī)210時，存儲在ROM 231中的BIOS 233命令處理單 元220將操作系統(tǒng)，或其必要部分從硬盤驅(qū)動器241加載到RAM 232。 一旦被 指定為操作系統(tǒng)244的操作系統(tǒng)所復(fù)制的部分被加載到RAM 232中，處理單 元220就執(zhí)行操作系統(tǒng)代碼，并使與操作系統(tǒng)234的用戶接口相關(guān)聯(lián)的視覺元 件在顯示設(shè)備291上顯示。 一般，當(dāng)應(yīng)用程序245由用戶打開時，程序代碼和 相關(guān)數(shù)據(jù)從硬盤驅(qū)動器241中讀出且必要部分被復(fù)制到RAM 232中，復(fù)制部 分此處由參考標(biāo)號235表示。
滯劍凝率范房^游信號以銀i/;及像
以下討論描述了其中工具抑制頻率范圍中的信號以防止反饋的示例性方 式和其他技術(shù)。工具通過抑制信號中反饋發(fā)生的部分來抑制反饋。因此，用戶 可采用麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器以便在不降低揚(yáng)聲器音量或重新安置麥克風(fēng)或揚(yáng)聲器 以試圖防止麥克風(fēng)重新捕捉由揚(yáng)聲器呈現(xiàn)的聲音的情況下進(jìn)行話音數(shù)據(jù)通信。
圖3是表示時間上一瞬間的信號310的譜圖300。圖300描繪信號310的 幅度320對頻率330的曲線。信號310中的峰值340指示導(dǎo)致反饋的頻率范圍 350。在頻率范圍350中，輸入系統(tǒng)捕捉信號310，輸出系統(tǒng)放大并呈現(xiàn)信號， 且輸入系統(tǒng)再次捕捉信號310。換言之，在第一人對與其計算機(jī)相關(guān)聯(lián)的麥克 風(fēng)說話，且第一人的語音由第二計算機(jī)上的揚(yáng)聲器呈現(xiàn)并由與第二計算機(jī)相關(guān) 聯(lián)的麥克風(fēng)重新捕捉時，導(dǎo)致反饋。
在輸出系統(tǒng)和輸入系統(tǒng)之間環(huán)路的頻率范圍350中的信號310合成信號 310的大小，引起反饋。實際上，作為音頻呈現(xiàn)和捕捉系統(tǒng)、系統(tǒng)所處空間和 物理環(huán)境的特征的結(jié)果，某些頻率范圍比其他頻率范圍放大更多。因此，呈現(xiàn) 和捕捉系統(tǒng)以及它所使用的環(huán)境的物理性質(zhì)確定了發(fā)生或可能發(fā)生反饋的頻
率。如圖3中所示，輸出系統(tǒng)和輸入系統(tǒng)之間頻率范圍350中的信號310的環(huán) 路可導(dǎo)致在信號達(dá)到最大值、飽和值360時對信號310削波。
圖4表示描述信號以標(biāo)識存在反饋的點的另一方式。圖4是表示信號在多 個頻率范圍410上的譜分量410的相對強(qiáng)度的強(qiáng)度圖400。所表示的信號的遞 增的強(qiáng)度由愈加緊密放置的水平線420表示。水平線420最緊密間隔的最高強(qiáng) 度區(qū)430指示強(qiáng)度水平表明反饋存在或可能發(fā)生的高強(qiáng)度范圍440。
使用圖3的譜圖300或圖4的強(qiáng)度圖400，可標(biāo)識反饋發(fā)生的頻率范圍。 對圖300和400或信號類似表示的手動檢査，或?qū)π盘柕淖詣?、基于計算機(jī)的 分析使得能夠標(biāo)識反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍。
可按照各種方式執(zhí)行對反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍的標(biāo)識。在一種模 式中，使用提前測試來確定反饋可能的頻率范圍。使用一組或多組麥克風(fēng)和其 他輸入設(shè)備或系統(tǒng)以及一組或多組揚(yáng)聲器或其他輸出設(shè)備或系統(tǒng)的組合、不同 的配置以及不同的輸出音量，可標(biāo)識反饋通常發(fā)生的頻率范圍。在另一模式中， 計算系統(tǒng)被配置成動態(tài)監(jiān)控信號，諸如從輸入設(shè)備捕捉的輸入信號或要在輸出 設(shè)備上呈現(xiàn)的輸出信號。可標(biāo)識信號具有大幅度或高強(qiáng)度的一個或多個頻率范 圍。這些頻率范圍被識別為反饋存在或可能發(fā)生的頻率范圍。
圖5是諸如VoIP電話應(yīng)用的話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中減少反饋的一模式的流 程圖500。框510識別發(fā)生或預(yù)測有音頻反饋的頻率范圍。如參考圖3和4所 述的，當(dāng)信號達(dá)到預(yù)定大小或強(qiáng)度閾值時，指示反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范 圍。計算系統(tǒng)可自動監(jiān)控信號來標(biāo)識反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍。用戶或 系統(tǒng)可評估示例性信號來標(biāo)識在典型情形中反饋可能發(fā)生的頻率范圍?；蛘?， 系統(tǒng)可用于實時監(jiān)控信號來標(biāo)識反饋發(fā)生的頻率范圍。
一旦框510識別了反饋發(fā)生或可能發(fā)生的一個或多個頻率范圍，框520 就至少部分地抑制所標(biāo)識的頻率范圍中的信號以減少反饋。再一次，信號被捕 捉、放大、重新捕捉和重新放大而導(dǎo)致聲反饋?？?20抑制反饋發(fā)生或可能發(fā) 生的頻率范圍中的信號以防止信號被放大和重新捕捉，從而打破可能導(dǎo)致反饋 的循環(huán)。因為框520抑制反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍中的信號來防止反饋， 而不以可能禁止話音數(shù)據(jù)通信的方式顯著減少信號在所有頻率范圍上的大小 或音量。頁
圖6和7分別是用于抑制一個或多個頻率范圍中的信號以減少反饋的兩個 示例性系統(tǒng)600和700的框圖。系統(tǒng)600和700中的每一個都適于VoIP應(yīng)用， 使得用戶可使用與他或她的計算機(jī)相關(guān)聯(lián)的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器來使用該計算機(jī) 作為全雙工免提電話。系統(tǒng)600和700分別示出信號通路602和702，這些通 路可能會返回在每一系統(tǒng)中捕捉的信號以便在每一系統(tǒng)中重新呈現(xiàn)，可能會導(dǎo) 致反饋。信號通路602和702可包括用戶的計算系統(tǒng)、 一個或多個網(wǎng)絡(luò)以及呼 叫遠(yuǎn)程端上的另一系統(tǒng)或電話。
在圖6的系統(tǒng)600中，呈現(xiàn)系統(tǒng)604向揚(yáng)聲器110或另一輸出系統(tǒng)提供呈 現(xiàn)信號606。揚(yáng)聲器110轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)信號606并生成聲音608。麥克風(fēng)120或另 一輸入系統(tǒng)捕捉本地聲音并生成捕捉信號610,本地聲音可包括由本地用戶(未 示出)說出的話和由揚(yáng)聲器110產(chǎn)生的聲音608。捕捉系統(tǒng)612處理捕捉信號 610，例如包括通過數(shù)字化捕捉信號610。捕捉系統(tǒng)612經(jīng)由信號通路602傳輸 出站信號614。
信號通路602提供入站信號616，該信號可包括出站信號614的至少一部 分，可能引起反饋。為了防止反饋，信號通路612將入站信號616傳遞給呈現(xiàn) 抑制系統(tǒng)618。呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)618抑制輸入信號616中反饋發(fā)生或可能發(fā)生的 一個或多個頻率范圍，并生成經(jīng)抑制的信號620。如下參考圖8所述，呈現(xiàn)抑 制系統(tǒng)618可數(shù)字方式地抑制入站信號616，將經(jīng)抑制的信號620提供給呈現(xiàn) 系統(tǒng)604?；蛘?，如下參考圖9所述，呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)618可采用模擬抑制，其 中呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)618可接收呈現(xiàn)系統(tǒng)604的輸出，并在將呈現(xiàn)信號606提供給 揚(yáng)聲器110之前抑制呈現(xiàn)信號606。
在圖6的實施例中，呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)618生成經(jīng)抑制的信號620，其中呈現(xiàn) 抑制系統(tǒng)618在所標(biāo)識的反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍中抑制入站信號 616。呈現(xiàn)系統(tǒng)604因此向揚(yáng)聲器110提供呈現(xiàn)信號606，其中呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)已 經(jīng)抑制了反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍，打破了反饋環(huán)路。
圖7的系統(tǒng)700類似于圖6的系統(tǒng)600。再一次，呈現(xiàn)系統(tǒng)604將輸出信 號606提供給揚(yáng)聲器110或另一輸出系統(tǒng)。揚(yáng)聲器110轉(zhuǎn)換呈現(xiàn)信號606并生 成聲音608。麥克風(fēng)120或另一輸入系統(tǒng)捕捉本地聲音并生成捕捉信號610， 本地聲音可包括由本地用戶(未示出)說出的話和由揚(yáng)聲器110產(chǎn)生的聲音
608。捕捉系統(tǒng)612接收捕捉信號610并對其處理以便傳輸。
在系統(tǒng)700中，捕捉系統(tǒng)612將出站信號614提供給捕捉抑制系統(tǒng)612。 捕捉抑制系統(tǒng)704的操作類似于呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)618 (圖6)的操作，且可使用 數(shù)字或模擬技術(shù)來抑制出站信號614中反饋發(fā)生或可能發(fā)生的一個或多個頻率 范圍。捕捉抑制系統(tǒng)704因此生成經(jīng)抑制的出站信號706，并經(jīng)由信號通路702 傳輸經(jīng)抑制的出站信號706。
信號通路702向呈現(xiàn)系統(tǒng)604提供入站信號708，從中已經(jīng)抑制了反饋發(fā) 生或可能發(fā)生的頻率范圍。捕捉抑制系統(tǒng)704抑制反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率 范圍，從而在經(jīng)由信號通路傳輸?shù)男盘栔写蚱瓶赡艿姆答佈h(huán)。信號通路702 將入站信號708提供給呈現(xiàn)系統(tǒng)604，其中已經(jīng)抑制了潛在引起反饋的頻率范 圍。呈現(xiàn)系統(tǒng)604將經(jīng)抑制的輸出信號710提供給揚(yáng)聲器110，揚(yáng)聲器將該信 號轉(zhuǎn)換成聲音712，從中已經(jīng)抑制了潛在引起反饋的頻率范圍。
與圖6的系統(tǒng)600比較，其中呈現(xiàn)抑制系統(tǒng)618通過對從信號通路602 接收的信號作用來打破可能的反饋循環(huán)，而捕捉抑制系統(tǒng)704通過在信號通路 702上傳輸信號之前抑制經(jīng)抑制出站信號中的一個或多個頻率范圍來打破可能 的反饋循環(huán)。只要抑制系統(tǒng)在可能的反饋循環(huán)中的某點打破反饋循環(huán)，抑制潛 在引起反饋的頻率范圍中的信號的抑制系統(tǒng)就可減少或防止反饋。
圖8和9分別表示有助于抑制信號中反饋發(fā)生或可能發(fā)生的一個或多個頻 率范圍的數(shù)字和模擬信號操縱的示例。如前所述，數(shù)字操縱適于操縱捕捉系統(tǒng) 612 (圖6和7)產(chǎn)生的或呈現(xiàn)系統(tǒng)604接收的數(shù)字信號。模擬操縱適于操縱麥 克風(fēng)120產(chǎn)生的或揚(yáng)聲器IIO接收的模擬信號。
圖8是示出抑制系統(tǒng)可如何操縱信號的數(shù)字采樣以減少反饋的圖800。圖 800描繪了信號830的幅度810對頻率820的曲線。圖8也示出可用于數(shù)字方 式表示信號830的多個基于頻率的采樣840。閾值850表示預(yù)定的大小，如果 超出它則信號830可導(dǎo)致反饋。相應(yīng)地，在信號830越過閾值850的頻率范圍 860中，抑制系統(tǒng)可略去一個或多個數(shù)字采樣870以移除信號830中預(yù)測有反 饋的頻譜部分。或者，抑制系統(tǒng)可衰減該頻率范圍內(nèi)得到的采樣，以有效地減 少而非消除頻率范圍860中的信號830。
抑制系統(tǒng)可操縱信號的采樣來抑制訓(xùn)練數(shù)據(jù)或假設(shè)表明有可能有反饋的
預(yù)定頻率范圍中的信號?；蛘?，抑制系統(tǒng)可動態(tài)更改采樣以基于信號的特征考 慮抑制系統(tǒng)所檢測到的反饋。
圖9也示出信號830的圖900，以示出一抑制系統(tǒng)可采用一個或多個帶通 濾波器來抑制或衰減頻率范圍860中的信號830。帶通濾波器可包括低通濾波 器910和高通濾波器920的組合以截斷或衰減反饋發(fā)生或可能發(fā)生的頻率范圍 860中的信號830。調(diào)諧低通濾波器910以具有在低于信號830越入頻率范圍 860的下閾值點940的頻率處衰減信號830的頻率響應(yīng)930，這將抑制較高頻 率的信號。相應(yīng)地，調(diào)諧高通濾波器920以具有在高于信號越出頻率范圍860 的上閾值點960的頻率衰減信號830的頻率響應(yīng)950，這將抑制較低頻率的信 號。以并行結(jié)構(gòu)970連接濾波器910和920將基本上傳入除所選頻率范圍860 以外的信號830。抑制系統(tǒng)可采用具有固定頻率響應(yīng)930和950的濾波器，或 抑制系統(tǒng)可允許手動或自動調(diào)節(jié)頻率響應(yīng)。
當(dāng)預(yù)測反饋將僅在頻率超過特定頻率的頻率范圍中發(fā)生時，抑制系統(tǒng)可采 用單個低通濾波器910來抑制高于該頻率的頻率范圍中的信號。或者，當(dāng)預(yù)測 反饋將僅在頻率低于預(yù)定頻率的頻率范圍中發(fā)生時，抑制系統(tǒng)可采用單個高通 濾波器920來抑制低于該頻率的信號。當(dāng)預(yù)測在了多個、非連接頻率范圍中有 反饋時，抑制系統(tǒng)可采用多對濾波器來抑制每一頻率范圍中的信號。抑制系統(tǒng) 應(yīng)如圖9中所示并聯(lián)耦合每一對中的濾波器，且串聯(lián)耦合每一對以抑制每一頻 率范圍中的信號。
圖10是用于動態(tài)監(jiān)控和抑制一個或多個頻率范圍以減少反饋的過程的流 程圖1000?？?010接收其中反饋發(fā)生或可能發(fā)生的信號。信號可以是網(wǎng)絡(luò)作 為輸入提供的入站信號，或信號可以是在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)某稣拘盘枴？?020在 信號中監(jiān)控反饋的標(biāo)志，諸如如前關(guān)于圖3和4描述的反常大小或強(qiáng)度水平， 或其他特征?？?030確定在一個或多個頻率范圍中是否存在任何反饋標(biāo)志。 如果是，則框1040至少部分抑制表示反饋標(biāo)志的一個或多個頻率范圍中的信 號。另一方面，如果框1030識別沒有反饋標(biāo)志，或一旦框1040抑制了存在這 樣的標(biāo)志的頻率范圍，則框1050提供信號以供呈現(xiàn)、捕捉或傳輸。
抑制系統(tǒng)可采用動態(tài)監(jiān)控的過程以及具有一個或多個固定濾波器的抑制 過程兩者。固定濾波器可用于抑制預(yù)期反饋的頻率范圍中的信號，而動態(tài)監(jiān)控
可用于減少未預(yù)測到反饋的頻率范圍中的反饋。 結(jié)論
上述系統(tǒng)和方法識別并抑制信號中反饋發(fā)生或預(yù)測要發(fā)生的頻率范圍，從 而減少反饋。抑制信號的頻率范圍會減少反饋，而不會整體上抑制信號的大小 或音量。
盡管用結(jié)構(gòu)特征和/或方法動作專用的語言描述了示例性實施例，但可以 理解，所附權(quán)利要求書不必限于前述的特定特征或動作。相反，特定特征和動 作是作為示例性實施例公開的。
權(quán)利要求
1.一種用于減少話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中因計算機(jī)系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)重新捕捉由所述計算機(jī)系統(tǒng)的輸出系統(tǒng)生成的、之前曾由所述輸入系統(tǒng)捕捉的信號而導(dǎo)致的音頻反饋的計算機(jī)實現(xiàn)的方法，包括識別所述信號中導(dǎo)致所述音頻反饋的頻率范圍；至少部分抑制所述頻率范圍中的所述信號以防止所述輸入系統(tǒng)重新捕捉所述頻率范圍中所述輸出設(shè)備輸出的所述音頻信號。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號是由所述輸入設(shè)備生成的捕捉信號，使得所述捕捉信號在所述頻率范圍中至少部分得到抑制。
3. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號是應(yīng)用于所述輸出 設(shè)備的呈現(xiàn)信號，使得所述呈現(xiàn)信號在所述頻率范圍中至少部分得到抑制。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號通過以下步驟在所 述頻率范圍中得到抑制標(biāo)識所述信號的數(shù)字表示中表示所述信號在所述頻率范圍內(nèi)的內(nèi)容的至少一個數(shù)據(jù)比特；以及抑制所述信號的數(shù)字表示中的所述至少一個數(shù)據(jù)比特以抑制所述信號在 所述頻率范圍中的所述內(nèi)容。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述信號通過應(yīng)用至少一個抑制濾波器以至少部分抑制所述信號在所述頻率范圍內(nèi)的內(nèi)容來在所述頻率 范圍中得到抑制。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頻率范圍通過以下步驟 得以識別監(jiān)控所述信號的特征；以及根據(jù)所述信號的特征標(biāo)識表明反饋的存在性或可能性的所述頻率范圍。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述信號的特征包括所述信 號的大小和強(qiáng)度的至少其中之一。
8. 如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，還包括識別所述信號的特征 表明反饋的存在性或可能性的附加頻率范圍。
9. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括基于表明在哪些頻率 預(yù)測有音頻反饋的觀察預(yù)定所述頻率范圍。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，所述話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用包括 因特網(wǎng)上的話音(VoIP)電話應(yīng)用。
11. 一種用于減少話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中因計算機(jī)系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)重新捕捉 由所述計算機(jī)系統(tǒng)的輸出系統(tǒng)生成的、之前曾由所述輸入系統(tǒng)捕捉的信號而導(dǎo) 致的音頻反饋的計算機(jī)實現(xiàn)的方法，包括.-監(jiān)控所述信號的大小和強(qiáng)度之一；標(biāo)識所述信號中所述信號的大小或強(qiáng)度超出表明至少反饋的可能性的閾 值的頻率范圍；以及使所述頻率范圍中的聲音在所述信號中至少部分得到抑制。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述頻率范圍中的所述聲 音由所述輸入設(shè)備生成，且所述聲音通過抑制所述頻率范圍中所述輸入設(shè)備生 成的捕捉信號而至少部分得到抑制。
13. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述頻率范圍中的聲音由 所述輸出設(shè)備生成，且所述聲音通過抑制所述頻率范圍中的呈現(xiàn)信號而至少部 分得到抑制。
14. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述頻率范圍中的聲音通過以下步驟在所述信號中得到抑制標(biāo)識所述信號的數(shù)字表示中表示所述信號在所述頻率范圍內(nèi)的內(nèi)容的至 少一個數(shù)據(jù)比特；以及抑制所述信號的數(shù)字表示中的所述至少一個數(shù)據(jù)比特來抑制所述信號在 所述頻率范圍中的所述內(nèi)容。
15. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，所述頻率范圍中的聲音通 過應(yīng)用帶阻濾波器來至少部分抑制所述信號在所述頻率范圍內(nèi)的內(nèi)容而在所 述信號中得到抑制。
16. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括識別所述捕捉信號 超出所述閾值的附加頻率范圍。
17. 如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于，還包括使頻率范圍中的聲 音在所述輸出信號的大小在所述附加頻率范圍中超出閾值時在所述捕捉信號 中得到抑制。
18. —種用于減少話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中的音頻反饋的系統(tǒng)，包括可配置成 至少部分抑制作為輸入設(shè)備捕捉來自輸出設(shè)備的輸出的結(jié)果而預(yù)測有音頻反 饋的頻率范圍中的信號。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，還包括信號監(jiān)控器，它被配置成標(biāo)識至少一個表示反饋可能性的指示符，以標(biāo)識預(yù)期有所述音頻反饋的 所述頻率范圍。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用包 括因特網(wǎng)上的話音(VoIP)電話應(yīng)用。
全文摘要
抑制信號的一個或多個頻率范圍將防止話音數(shù)據(jù)通信應(yīng)用中反饋的發(fā)生。系統(tǒng)識別信號中反饋發(fā)生的頻率范圍，或?qū)︻A(yù)測有反饋的頻率范圍進(jìn)行預(yù)測。信號包括輸入系統(tǒng)生成的或輸出系統(tǒng)呈現(xiàn)的信號。系統(tǒng)通過忽視表示該頻率范圍的一個或多個采樣比特或通過應(yīng)用一個或多個濾波器以衰減或消除該頻率范圍中的信號來抑制該頻率范圍中的信號。系統(tǒng)可監(jiān)控信號來標(biāo)識在不同或附加的頻率范圍中導(dǎo)致的反饋，并抑制不同或附加的頻率范圍中的信號以防止反饋發(fā)生。
文檔編號H04L12/28GK101371501SQ200680049876
公開日2009年2月18日 申請日期2006年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月29日
發(fā)明者A·W·克蘭茨, C·何, Q·李, W·鐘 申請人:微軟公司