專利名稱：回波消除器及其所使用的學(xué)習(xí)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能應(yīng)用于移動(dòng)通信網(wǎng)和長(zhǎng)途電話線路網(wǎng)的回波消除器。同時(shí)，本發(fā)明也涉及適合于在這樣的回波消除器中所使用的學(xué)習(xí)方法。
背景技術(shù)：
在通過(guò)海底電纜或通信衛(wèi)星的長(zhǎng)途電話線路上，通常連接到該線路兩端的用戶線路是雙線電路，而其長(zhǎng)途傳輸部分是四線電路，其中為了放大信號(hào)或用于某些其它用途，發(fā)送和接收是互相獨(dú)立的。在使用移動(dòng)電話(或蜂窩電話)的移動(dòng)通信網(wǎng)中，模擬電話的用戶線路也是雙線電路，而其從用于接收移動(dòng)電話信號(hào)的中繼站到交換機(jī)的部分也是四線電路。在這種情況下，在二線和四線之間的連接區(qū)域裝有混合電路以用于完成四線/二線轉(zhuǎn)換。
該混合電路被設(shè)計(jì)成與二線電路的阻抗相匹配。然而，由于用戶電路的阻抗是不規(guī)則且易變的，很難達(dá)到總是很好的匹配條件。為此，輸入到混合電路的四線側(cè)輸入端口的部分信號(hào)傾向于泄漏到四線側(cè)的輸出端。結(jié)果，產(chǎn)生了所謂的回波。雖然，回波電平低于發(fā)送話音電平，但是在回波以一定的延時(shí)而返回到講話者的情況下，話音質(zhì)量大大降低且出現(xiàn)話音障礙。鑒于上述的狀況，回波消除器被開發(fā)成能防止回波產(chǎn)生的有效裝置。


圖1顯示了帶有回波消除器的二線/四線交換電路的硬件方框圖。如圖1所示，回波消除器1被安裝在混合電路2的前級(jí)。普通模擬電話用戶被稱為“近端講話者”而移動(dòng)電話用戶被稱為“遠(yuǎn)端講話者”。輸入到回波消除器1的遠(yuǎn)端聲音信號(hào)用Rin表示；從回波消除器1輸出的遠(yuǎn)端聲音信號(hào)用Rout表示；輸入到回波消除器1的近端聲音信號(hào)用Sin表示；從回波消除器1輸出的近端聲音信號(hào)用Sout表示。
回波消除器1包括回波路徑估測(cè)電路/回波復(fù)制品產(chǎn)生器3，控制單元4，加法器5，和非線性處理器6?；夭窂焦罍y(cè)電路/回波復(fù)制品產(chǎn)生器3利用遠(yuǎn)端聲音信號(hào)Rout產(chǎn)生和近端聲音信號(hào)Sin能發(fā)生的回波相同的信號(hào)。此信號(hào)被稱為“回波復(fù)制品”。由加法器5把該回波復(fù)制品從近端聲音輸入Sin中減去?；夭窂焦罍y(cè)電路/回波復(fù)制品產(chǎn)生器3利用送到混合電路2的輸出信號(hào)Rout和未被加法器5抵消的剩余回波進(jìn)行回波抵消的學(xué)習(xí)。
在遠(yuǎn)端講話者一側(cè)通過(guò)傳輸線發(fā)送數(shù)字信號(hào)。D/A變換(通常是μ-定律變換)在用于處理數(shù)字信號(hào)的回波消除器和用于進(jìn)行轉(zhuǎn)換到模擬電路的混合電路2之間進(jìn)行。為此，在遠(yuǎn)端聲音輸出Rout和近端聲音輸入Sin之間的關(guān)系是非線性的。因此，由回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生器3所進(jìn)行的僅僅是線性的計(jì)算不不足以充分地和完全地消除回波。
這樣，為了消除尚未被抵消的剩余回波，使用了非線性處理器6。在只有遠(yuǎn)端講話者正在講話的情況下，近端聲音輸出Sout僅僅由回波構(gòu)成。因此，非線性處理器6進(jìn)行切換以使得阻止近端聲音輸出Sout的傳輸或以偽噪聲替代近端聲音輸出Sout。非線性處理器6的這種操作是在控制器4控制下進(jìn)行的。也就是，控制單元4檢測(cè)遠(yuǎn)端講話者的緘默條件或檢測(cè)雙方講話條件。同時(shí)，控制單元4接通/關(guān)閉回波路徑估測(cè)的學(xué)習(xí)功能，檢測(cè)遠(yuǎn)端講話者單獨(dú)講話條件并進(jìn)一步控制非線性處理器8的切換操作。
通過(guò)檢測(cè)以回波形式出現(xiàn)在Sin中的遠(yuǎn)端講話者聲音，可按常規(guī)方式，慣例地估測(cè)回波路徑。也就是說(shuō)，在遠(yuǎn)端講話者聲音很弱或處在緘默狀態(tài)的情況下，不可能檢測(cè)到它的回波路徑。因此，在遠(yuǎn)端講話者突然開始講話的情況下，傳統(tǒng)的回波消除器就很難按時(shí)作出響應(yīng)。結(jié)果是回波被傳送到遠(yuǎn)端講話者。
另外，如上所述，當(dāng)遠(yuǎn)端為緘默狀態(tài)或雙方都在講話時(shí)，必須停止學(xué)習(xí)。然而，當(dāng)以上的檢測(cè)實(shí)際實(shí)行時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)生檢測(cè)的時(shí)序錯(cuò)誤。這種檢測(cè)時(shí)序的錯(cuò)誤可以是由誤學(xué)習(xí)產(chǎn)生噪聲的原因之一。為了使誤差的影響為最小，必須設(shè)置學(xué)習(xí)常數(shù)使所表示的值是漸變的。然而，這就正好導(dǎo)致了學(xué)習(xí)速度的減慢。
學(xué)習(xí)速度的減慢引起這樣的問(wèn)題，即在通信線路的特性改變后回波甚至變得更大。因?yàn)樘貏e是當(dāng)新呼叫被設(shè)定時(shí)，回波路徑會(huì)有很大變化，因此在回波消除器的學(xué)習(xí)收斂以前，能在遠(yuǎn)端講話者一側(cè)出現(xiàn)的回波會(huì)變得更大。
隨著信號(hào)傳播時(shí)間增加，由回波造成的話音障礙變得更重大。具體地，由于通過(guò)衛(wèi)星的話音有很大的延時(shí)，回波可成為一個(gè)大問(wèn)題。同樣，在使用移動(dòng)電話的移動(dòng)通信的情況中，有時(shí)實(shí)行低比特速率編碼以用于在基站和移動(dòng)臺(tái)之間的通信或辦公室到辦公室的通信，且在中繼站執(zhí)行許多交換過(guò)程。因此，由于出現(xiàn)重大的延時(shí)，回波可成為一個(gè)大問(wèn)題。
發(fā)明公開在進(jìn)行回波路徑估測(cè)、或產(chǎn)生最佳回波復(fù)制品時(shí)發(fā)生的困難可歸結(jié)于傳統(tǒng)的回波消除器，因?yàn)樵谄渲惺歉鶕?jù)實(shí)際的遠(yuǎn)端講話者聲音等來(lái)進(jìn)行回波路徑的估測(cè)的。本發(fā)明是鑒于上述的背景而完成的。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能不管遠(yuǎn)端講話者聲音的存在而估測(cè)回波路徑的、和不產(chǎn)生重大的話音障礙的回波消除器。
為了達(dá)到以上目的，按照本發(fā)明的第一特點(diǎn)，提供了一種用于包括傳送四線側(cè)的聲音的第一傳輸線和傳送雙線側(cè)的聲音的第二傳輸線的通信線路網(wǎng)的回波消除器，該回波消除器包括導(dǎo)引信號(hào)發(fā)生器裝置，用于產(chǎn)生導(dǎo)引信號(hào)并把此信號(hào)加到第一傳輸線；以及系數(shù)計(jì)算器裝置，用于根據(jù)在加到第一傳輸線的第一導(dǎo)引信號(hào)和第二傳輸線的信號(hào)之間的所建立的相關(guān)性計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)。
此處，作為導(dǎo)引信號(hào)的一個(gè)例子，可以列出偽噪聲或?yàn)V波后的偽噪聲。導(dǎo)引信號(hào)并不專門限于被設(shè)計(jì)為導(dǎo)引信號(hào)的那種信號(hào)，回鈴音及類似的信號(hào)就可被用作為導(dǎo)引信號(hào)。
在把偽噪聲選作為導(dǎo)引信號(hào)的情況下，某些噪聲被加到用于傳送遠(yuǎn)端講話者聲音的第一傳輸線，然后根據(jù)偽噪聲和第二傳輸線的信號(hào)之間所建立的相關(guān)性計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品必須的系數(shù)。這種相關(guān)性是在遠(yuǎn)端講話者的聲音電平幾乎可以忽略的條件下被建立的。此處所使用的“在遠(yuǎn)端講話者的聲音電平幾乎可以忽略的條件”的表達(dá)方式，指的是“用于計(jì)算相關(guān)性的時(shí)間足夠長(zhǎng)以至可充分降低在所加的噪聲與在四線側(cè)處的聲音之間的相關(guān)性”。換句話說(shuō)，用于估測(cè)回波路徑的訓(xùn)練、即用于產(chǎn)生回波復(fù)制品的訓(xùn)練可以在不管遠(yuǎn)端講話者的聲音的情況下而被執(zhí)行。
最好是根據(jù)遠(yuǎn)端講話者聲音的電平或頻率特性來(lái)對(duì)偽噪聲進(jìn)行濾波，從而使特性可加以改變。其理由是，即使偽噪聲通過(guò)混合電路被傳送到近端講話者，也不會(huì)產(chǎn)生語(yǔ)音障礙。而且，由于回波復(fù)制品藉加上偽噪聲分量而產(chǎn)生，因而偽噪聲分量最終被消除而絕不會(huì)被發(fā)送到遠(yuǎn)端講話者。
在把回鈴音選作為導(dǎo)引信號(hào)的情況下，使用該回鈴音和回鈴音的回波來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。因此，學(xué)習(xí)可在呼叫建立之前收斂。對(duì)于導(dǎo)引信號(hào)而言，各種不同的導(dǎo)引信號(hào)可取決于呼叫連接的模式而被使用。例如，在呼叫從雙線側(cè)發(fā)起的情況下，回鈴音可被用作為導(dǎo)引信號(hào)，而在呼叫從四線側(cè)發(fā)起的情況下，訓(xùn)練信號(hào)可被用作為導(dǎo)引信號(hào)。
按照本發(fā)明的第二特點(diǎn)，還提供了一種用于學(xué)習(xí)增強(qiáng)回波消除器的回波消除能力的回波消除器學(xué)習(xí)方法，該回波消除器適于消除在通信期間通信線路上實(shí)時(shí)出現(xiàn)的回波，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括以下步驟檢測(cè)通信線路上的呼叫已被建立好；以及按照檢測(cè)后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間設(shè)置學(xué)習(xí)參量。
因此，例如，在通信線路一建立好后就可以立刻以高速度來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)，或者在經(jīng)過(guò)一定時(shí)間以后以高精度來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
而且可以按照呼叫建好后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間來(lái)改變學(xué)習(xí)算法，從而替代學(xué)習(xí)參量。
圖1是顯示傳統(tǒng)回波消除器結(jié)構(gòu)的方框圖；
圖2是顯示按照本發(fā)明的第一實(shí)施例的回波消除器的重要部分的方框圖；圖3是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的回波消除器的重要部分的方框圖；圖4是顯示濾波器的頻率特性等的圖；圖5是顯示按照本發(fā)明的第三實(shí)施例的回波消除器的方框圖；圖6是顯示當(dāng)近端講話者發(fā)起呼叫時(shí)的學(xué)習(xí)順序的順序圖；圖7是顯示當(dāng)遠(yuǎn)端講話者發(fā)起呼叫時(shí)的學(xué)習(xí)順序的順序圖；圖8是顯示參量α的變化的圖。
實(shí)施本發(fā)明的最佳實(shí)施例第一實(shí)施例圖2是顯示按照本發(fā)明的回波消除器的重要部分的方框圖。此處，偽噪聲發(fā)生器11產(chǎn)生一定的偽噪聲，并把它輸出。作為這種偽噪聲，使用了一定電平的噪聲(例如，白噪聲)。藉加法器14把此偽噪聲和遠(yuǎn)端聲音輸入Rin相加，其相加結(jié)果作為遠(yuǎn)端聲音輸出Rout而被輸出。因此偽噪聲的一部分通過(guò)混合電路2和近端聲音輸入Sin相混合，并被加到系數(shù)計(jì)算器15。
系數(shù)計(jì)算器15根據(jù)近端聲音輸入Sin計(jì)算了為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)(例如，數(shù)字濾波器的抽頭系數(shù))。在那種情況下，在遠(yuǎn)端講話者的聲音很微弱或遠(yuǎn)端講話者處在緘默狀態(tài)的條件下所建立的關(guān)系由下列的公式(1)表示。s(t)=∫0∞h(τ)n(t-τ)dτ····(1)]]>
在以上的式(1)中，t是時(shí)間，及t＝0是開始測(cè)量的時(shí)間。要被加到Rout上的偽噪聲用n(t)來(lái)表示，要在Sin中得到的信號(hào)由S(t)來(lái)表示。h(t)是回波的脈沖響應(yīng)。此處，由于n(t)是接近于白色的噪聲，在以下的式(2)中所表示的關(guān)系可相對(duì)于足夠大的值TL來(lái)建立。I/N·∫0TLn(τ)n(t+τ)dτ=δ(t)····(2)]]>此處，S(t)是delta函數(shù)，且在t＝0時(shí)變?yōu)?，而在其它情況下變?yōu)?，N被設(shè)定為如以下的公式(3)所示。N=∫0TLn2(τ)dτ····(3)]]>如果使用以上的式(2)，那么作為h(t)估測(cè)值的ha(t)可藉以下的式(4)所示的方式被求出。ha(t)=1/N·∫0TLn(τ)s(t+τ)dτ]]>=1/N·∫0TLn(τ)·∫0∞h(τ′)n(t+τ-τ′)dτ′dτ]]>=∫0∞h(τ′)·1/N∫0TLn(τ)n(t-τ′+τ)dτdτ′····(4)]]>在以上的式(4)中，以下的式(5)所示的部分在t＝τ′時(shí)變?yōu)?，而在其它情況下變?yōu)?。1/N∫0TLn(τ)n(t-τ′+τ)dτ=δ(t-τ′)····(5)]]>因此，式(4)可被近似為如式(6)所示。最后估測(cè)值ha(t)大體上變成為等于h(t)。

應(yīng)當(dāng)注意到，以上的h(t)是回波的脈沖響應(yīng)，因而等于用于產(chǎn)生回波復(fù)制品的系數(shù)。這可由以上的式(1)所表示的關(guān)系導(dǎo)出。系數(shù)計(jì)算器15藉助于上述的計(jì)算步驟計(jì)算此系數(shù)h(t)，并把它輸出到回波復(fù)制品產(chǎn)生器16。此回波復(fù)制品產(chǎn)生器16根據(jù)該系數(shù)產(chǎn)生回波復(fù)制品?，F(xiàn)在來(lái)描述其細(xì)節(jié)。首先，它被設(shè)計(jì)成使回波復(fù)制品產(chǎn)生器根據(jù)以下的公式(7)如在帶有公知的自適應(yīng)濾波器的情況下那樣地輸出回波復(fù)制品ya。
ya＝hatx其中ha＝(h1，h2，····，hn)t，(τ是矢量的轉(zhuǎn)置)x＝(xk-1，xk-2，····，xk-n)t，xj＝x(jT)，(T是采樣間隔，及X(hT)是遠(yuǎn)端聲音信號(hào)Rout在時(shí)間jT處的采樣結(jié)果)在本實(shí)施例中，由于系數(shù)h1，h2，...，hn被分別設(shè)置成h(T)，h(2T)，...h(nT)，因此在近端聲音輸入Sin中包含的回波分量被加法器17抵消了。由于這樣的回波復(fù)制品是藉加上和遠(yuǎn)端聲音輸出Rout相混合的偽噪聲而被產(chǎn)生，因此即使在偽噪聲分量和近端聲音輸入Sin相混合的情況下，它也能被抵消。結(jié)果，可以避免偽噪聲分量被傳送到遠(yuǎn)端講話者。所以，由于偽噪聲混合對(duì)遠(yuǎn)端講話者可能發(fā)生的語(yǔ)音障礙不再出現(xiàn)。如果由于偽噪聲的混合，噪聲會(huì)多多少少地被傳送到近端講話者或遠(yuǎn)端講話者，那么可能的語(yǔ)音障礙可藉適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)特定偽噪聲電平而得以避免。第二實(shí)施例圖3是顯示按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的回波消除器的重要部分的方框圖。在本實(shí)施例中，偽噪聲發(fā)生器11，就像第一實(shí)施例的可比較的偽噪聲發(fā)生器的情況那樣，產(chǎn)生一定的偽噪聲并把它輸出。另一方面，電平/頻率特性測(cè)量單元12測(cè)量近端聲音輸入Sin的信號(hào)電平和頻率特性。取決于該測(cè)量的結(jié)果，濾波器13和18的特性被加以改變。
圖4(a)顯示了以上的偽噪聲的頻率特性。正如此圖上所顯示的那樣，采用了具有平坦特性的偽噪聲。圖5(b)顯示了相應(yīng)于由電平/頻率特性測(cè)量單元12所測(cè)量的近端講話者聲音的近端聲音輸入Sin的頻率特性。濾波器13的特性按照被測(cè)量的頻率特性被加以改變，如圖4(c)所示。在本實(shí)施例中，濾波器特性被可變化設(shè)置成使近端講話者聲音的頻率被模擬和電平差成為固定的(在本說(shuō)明的實(shí)例中，為20dB)。濾波器18被設(shè)置成使它具有和濾波器13的特性相反的特性。有這種特性以后，如果濾波器13和18互相級(jí)聯(lián)，那么級(jí)聯(lián)電路的輸入和輸出信號(hào)就變成為互相相等。
濾波器13使這樣設(shè)定的可變的濾波器特性加到偽噪聲上，然后輸出該噪聲。因此偽噪聲的頻率特性按照近端講話者聲音進(jìn)行改變。由于偽噪聲的頻率特性將會(huì)和近端講話者聲音相協(xié)調(diào)，因此由偽噪聲引起的對(duì)近端講話者的有害作用(如果有的話)可被避免，即使這種偽噪聲和遠(yuǎn)端講話者聲音輸出Rout相混合并通過(guò)混合電路2傳送到近端講話者。其理由是，由于聽覺(jué)特性，人們很難于其頻率特性接近的信號(hào)有實(shí)際上的失調(diào)的感覺(jué)，且語(yǔ)音出現(xiàn)質(zhì)量上可能的惡化從人的實(shí)體感覺(jué)的觀點(diǎn)可予避免。
另外，遠(yuǎn)端講話者聲音電平越高，則濾波器18的增益越高。這種安排是為了上述相同的理由。即當(dāng)說(shuō)話電平高時(shí)，即使噪聲電平比較高但噪聲也很難被人識(shí)別。
濾波器13的輸出通過(guò)加法器14被加到用于傳送遠(yuǎn)端講話者聲音的傳輸線，并被用作為上述的遠(yuǎn)端聲音輸出Rout。所以，濾波器13的輸出通過(guò)混合電路2部分地和近端聲音輸入相混合，然后被加到濾波器18。由于濾波器18具有與濾波器13特性相反的特性，濾波器18的輸出變成為類似于在偽噪聲發(fā)生器11的偽噪聲輸出被直接加到混合電路2時(shí)能得到的信號(hào)。接著，系數(shù)計(jì)算器15根據(jù)遠(yuǎn)端聲音輸出Rout和近端聲音輸入Sin計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)(例如，數(shù)字濾波器的抽頭系數(shù)等)。現(xiàn)在將詳細(xì)描述這一原理。
首先，如果對(duì)于頻率f的噪聲以N(f)表示；濾波器11的特性以G(f)表示；濾波器18的特性以G-1(f)表示；及回波特性以H(f)表示，那么近端聲音信號(hào)Sin的頻率特性S(f)可由以下的式(8)給出。
S(f)＝H(f)G(f)N(f)····(8)接著，濾波器18的輸出信號(hào)S′(f)由以下的式(9)給出。
S′(f)＝G-1(f)S(f)＝G-1(f)S(f)＝G-1(f)H(f)G(f)N(f)＝H(f)N(f) ····(9)在這個(gè)量和N(f)之間進(jìn)行的相關(guān)計(jì)算輸出可由以下的式(10)表示。
Ha(f)＝S′(f)N*(f)＝H(f)N(f)N*(f) ····(10)
在以上方程中，由于N(f)接近于白色，可近似建立以下的式(11)。
N(f)N*(f)1····(11)因此，以下的式(12)被建立，且回波的脈沖響應(yīng)可被近似得到。
Ha(f)H(f)····(12)因此，在時(shí)間區(qū)域內(nèi)，回波的脈沖響應(yīng)、即用于產(chǎn)生回波復(fù)制品的系數(shù)可根據(jù)在濾波器18的輸出S(t)和噪聲發(fā)生器11的輸出n(t)之間進(jìn)行的相關(guān)計(jì)算(下面列出的式(13))而得到。ha(t)=1/N·∫0TLs′(τ)n(t-τ)dτ····(13)]]>其中N=∫0TLn2(τ)dτ]]>回波復(fù)制品產(chǎn)生器16，如在帶有已知的自適應(yīng)濾波器的情況下那樣，可根據(jù)以下的式(14)來(lái)輸出回波復(fù)制品ya(如在第一實(shí)施例的式(7)的情況中那樣)。
ya＝hatx ····(14)ha＝(h1，h2，····，hn)t其中x＝(xk-1，xk-2，····，xk-n)t，xj＝x(jT)在本實(shí)施例中，系數(shù)h1，h2，...，hn被分別設(shè)置成ha(T)，ha(2T)，...ha(nT)。因此，近端聲音輸入Sin中所包含的回波分量被抵消了。這樣的回波復(fù)制品，如前面所述，是藉加上和遠(yuǎn)端聲音輸出Rout相混合的偽噪聲而被產(chǎn)生的。因此，即使在偽噪聲分量和近端聲音輸入Sin相混合的情況下，它也能被抵消。最終，可以避免把偽噪聲分量傳送到遠(yuǎn)端講話者。所以，由于偽噪聲的混合對(duì)遠(yuǎn)端講話者可能發(fā)生的語(yǔ)音障礙不再出現(xiàn)。如果由于偽噪聲的混合，噪聲會(huì)多多少少地被傳送到近端講話者或遠(yuǎn)端講話者，那么可能的語(yǔ)音障礙可藉適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)特定偽噪聲電平而得以避免。
如上所述，按照本實(shí)施例，其頻率特性能按照近端講話者聲音而改變的偽噪聲被強(qiáng)制地加到用于傳送遠(yuǎn)端講話者聲音的傳輸線，且藉使用特定的偽噪聲來(lái)估測(cè)回波路徑和產(chǎn)生回波復(fù)制品。因之，用于估測(cè)回波路徑的訓(xùn)練可以在不管遠(yuǎn)端講話者聲音的情況下而被實(shí)行。這樣，藉按照近端聲音的電平/頻率使噪聲改變形狀，可產(chǎn)生合適的回波復(fù)制品，而同時(shí)使近端講話者的語(yǔ)音質(zhì)量可能的惡化減到最小。第三實(shí)施例圖5顯示了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明第三實(shí)施例的回波消除器。在圖5中，與圖1相同的元件方塊以相同的參考數(shù)字表示。回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103根據(jù)遠(yuǎn)端聲音輸入和剩余回波來(lái)檢測(cè)混合電路2的響應(yīng)特性，且估測(cè)到混合電路2的等效回波路徑。接著，和由混合電路2產(chǎn)生的回波相像的偽噪聲藉助于在估測(cè)結(jié)果和遠(yuǎn)端聲音信號(hào)Rin之間的卷積運(yùn)算而被產(chǎn)生。用于傳送表示由近端講話者發(fā)起的呼叫的信號(hào)和表示建立呼叫的邊界信號(hào)的信號(hào)線路從交換機(jī)113被連接到回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103。控制單元4判斷呼叫是由近端講話者發(fā)起或由遠(yuǎn)端講話者發(fā)起，并按照判斷的結(jié)果實(shí)行不同的步驟。
加法器5藉從遠(yuǎn)端聲音輸入Sin中減去回波復(fù)制品的方法來(lái)消除回波。除了對(duì)處理器6的控制外，控制單元104對(duì)關(guān)于是否應(yīng)進(jìn)行回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)進(jìn)行控制。當(dāng)遠(yuǎn)端講話者處在緘默條件下和遠(yuǎn)端講話者與近端講話者同時(shí)進(jìn)行講話時(shí)，停止進(jìn)行回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)，這是因?yàn)橛锌赡艹霈F(xiàn)不利的回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的錯(cuò)誤學(xué)習(xí)。
在本實(shí)施例中，學(xué)習(xí)識(shí)別算法被用作為回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)方法。學(xué)習(xí)識(shí)別算法比起其它方法來(lái)說(shuō)，其算法簡(jiǎn)便且計(jì)算復(fù)雜性較小，并具有相當(dāng)良好的回波抵消特性?；夭ㄏ靼〝?shù)字電路?；夭ㄏ鞯牟蓸訒r(shí)間間隔以T表示。假定回波路徑的信號(hào)傳播特性是線性的，如果使用了脈沖響應(yīng)h(j)和在時(shí)間tT的輸入信號(hào)x(t)，那么在時(shí)間KT的回波Yimp(k)可由下列公式表示。
yimp(k)＝Himpx(k)t····(15)Himp＝(h(1)，h(2)，···，h(n) ····(16)x(k)＝(x(k－1)，x(k－2)，···，x(k－n)····(17)如果Himp在時(shí)間KT的估測(cè)值以Hpre(k)表示，那么回波在時(shí)間KT的估測(cè)值Ypre(k)可由以下的公式(18)給出。
ypre(k)＝Hpre(k)x(k)t···· (18)Hpre(k)的順序校正按照下列的式(19)和(20)進(jìn)行。Hpre(k＋1)＝Hpre(k)＋αe(k)x(k)/x(k)x(k)t····(19)(對(duì)于X(K)×(K)t＞nε2的情況)H pre(k＋1)＝Hpre(k)····(20)(對(duì)于X(K)×(K)t≤nε2的情況)其中e(k)＝y(tǒng)(k)－ypre(k)····(21)(其中y(k)是Sin的實(shí)際測(cè)量值)在以上公式中，e(k)表示在時(shí)間KT處末被抵消的剩余回波。ε被選為大約是x(t)的最大值的1/5到1/10的值。利用Hpre(k＋1)產(chǎn)生在下一個(gè)采樣時(shí)間(k＋1)T處的回波復(fù)制品ypre(k＋1)。
為了實(shí)行回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)，需要以下條件。
(1)遠(yuǎn)端聲音輸出Rout的電平足夠高以致反射回波作為近端聲音輸入Sin。換句話說(shuō)，遠(yuǎn)端講話者正在講話。
(2)近端聲音輸入Sin只是由回波構(gòu)成(僅僅是回波和白噪聲)。換句話說(shuō)，近端講話者沒(méi)有在講話。
當(dāng)新呼叫被建立時(shí)，回波路徑的特性比起講話者在講話時(shí)的情況大大地改變了，所以剩余回波增大。為此，寧可在遠(yuǎn)端講話者開始講話前實(shí)行學(xué)習(xí)。然而，按照傳統(tǒng)方法，就會(huì)擔(dān)心當(dāng)遠(yuǎn)端講話者不在講話時(shí)，回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103即使是在建立新呼叫時(shí)也會(huì)作出錯(cuò)誤學(xué)習(xí)。因此，學(xué)習(xí)必須停止。這樣按照本實(shí)施例，在建立新呼叫的情況下，在遠(yuǎn)端講話者開始講話之前，利用回鈴音等實(shí)行回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)。
圖6顯示了當(dāng)近端講話者發(fā)起呼叫時(shí)的通信順序。在圖6中，和圖5或圖1相同的元部件以相同的參考數(shù)字表示。參考數(shù)字111表示遠(yuǎn)端講話者處的移動(dòng)電話；112表示移動(dòng)電話111所屬的無(wú)線區(qū)的基站；113表示與回波消除器相連的交換機(jī)；及116表示近端講話者處的地面電話機(jī)。在呼叫是由近端講話者的地面電話機(jī)116發(fā)起的情況下，在通話建立前近端講話者一側(cè)的語(yǔ)音環(huán)被閉合，且近端講話者一側(cè)的通信線路被連接到回波消除器1。回鈴音通過(guò)連接到地面電話機(jī)116的傳輸線傳送到電話機(jī)116，及回鈴音的回波從混合電路返回到回波消除器。
由近端講話者發(fā)出的呼叫可由交換機(jī)113按照已知的協(xié)議被識(shí)別。交換機(jī)113把信號(hào)加到回波消除器1。該信號(hào)表示呼叫是由近端講話者發(fā)起的。然后，回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103使用回鈴音及其回波進(jìn)行學(xué)習(xí)。由于使學(xué)習(xí)收斂所需要的時(shí)間比起回鈴音通常被傳送的時(shí)間足夠短，所以學(xué)習(xí)可在通話建立以前完成。至于回鈴音，可使用適合于估測(cè)回波路徑的回鈴音以替代傳統(tǒng)上所使用的回鈴音。
圖7顯示了在由遠(yuǎn)端講話者一側(cè)的移動(dòng)電話111發(fā)起呼叫的情況下的通信順序。由于在由遠(yuǎn)端講話者發(fā)起呼叫時(shí)在近端講話者一側(cè)的語(yǔ)音環(huán)并末構(gòu)成，因?yàn)榛夭窂焦罍y(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103利用呼叫音的學(xué)習(xí)不能被實(shí)行。當(dāng)呼叫被發(fā)起時(shí)，遠(yuǎn)端講話者一側(cè)的語(yǔ)音環(huán)在由近端講話者摘機(jī)而建立通話時(shí)首先被構(gòu)成。
對(duì)于一個(gè)要建立的呼叫的呼叫界限(即呼叫界限)可由帶有回波消除器1的交換機(jī)113按照本來(lái)熟知的呼叫控制協(xié)議識(shí)別或判斷。在檢測(cè)到呼叫是由遠(yuǎn)端講話者一側(cè)發(fā)起的情況下的呼叫界限時(shí)，交換機(jī)113給出表示呼叫界限的信號(hào)加到回波消除器1。根據(jù)該呼叫界限信號(hào)，回波消除器1發(fā)送音頻段的訓(xùn)練信號(hào)到近端講話者一側(cè)。然后，訓(xùn)練信號(hào)的回波從混合電路2返回到回波消除器1?；夭窂焦罍y(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103可利用訓(xùn)練信號(hào)和訓(xùn)練信號(hào)的回波進(jìn)行回波路徑估測(cè)的學(xué)習(xí)。
由于從呼叫界限到近端講話者把受話器放到耳邊的時(shí)間比起回波估測(cè)路徑的學(xué)習(xí)的收斂所需要的時(shí)間足夠長(zhǎng)，因此在受話器放到耳邊以前，訓(xùn)練信號(hào)的傳送可藉對(duì)學(xué)習(xí)的收斂而得以完成。第四實(shí)施例回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)速度在回波路徑的特性很大變化時(shí)，可藉改變?cè)趯W(xué)習(xí)算法中所使用的參量而得以提高。在本實(shí)施例中，用于第三實(shí)施例的學(xué)習(xí)識(shí)別算法中的參量α是被改變的。所以，由改變?chǔ)烈鸬膶?duì)學(xué)習(xí)的可能影響將首先被描述。
在α＝1的情況下，如果使用式(19)，那么公式可被重寫如下。
Hpre(k＋1)x(k)t＝Hpre(k)x(k)t＋e(k)＝y(tǒng)pre(k)＋e(k)＝y(tǒng)(k)····(22)這就是，在α＝1的情況下，Hpre(k＋1)，使得Hpre(k＋1)X(k)t等于y(k)。如果使用Hpre(K＋1)計(jì)算了在時(shí)間KT的回波復(fù)制品，那么回波復(fù)制品將變?yōu)榈扔趯?shí)際測(cè)量的回波，且剩余回波e(k)變?yōu)榱恪?br> 所以，在線路特性的瞬時(shí)變化、線路噪聲、以及被漏測(cè)的近端講話者聲音都不存在的理想情況下，α＝1是最希望的，這是因?yàn)榭梢赃M(jìn)行快速學(xué)習(xí)。然而，由于實(shí)際上有這些變化情況和噪聲，如果α＝1，那么Hpre會(huì)因?yàn)榫€路特性的瞬時(shí)變化和噪聲而有很大變化。當(dāng)Hpre被誤校正時(shí)，就將會(huì)因?yàn)閥 pre(k)變?yōu)樘《够夭ú荒鼙坏窒?，以及因?yàn)閥pre(k)變?yōu)樘蠖够夭ň哂蓄嵉沟恼?、?fù)量。
作為一個(gè)表示在時(shí)間KT的回波消除器的高抵消能力的指數(shù)，定義出了另一個(gè)量ERLE(K)(回波返回?fù)p耗增強(qiáng)因子)。
ERLE(K)＝10log10(yreal(k)電功率/ereal(k)電功率)····(23)在上式中，y real(k)和e real(k)分別表示從回波y(k)和殘余回波e(k)中去除噪聲分量v(k)后的量。它們由以下的公式給出。
y real(k)＝y(tǒng)(k)－v(k)····(24)e real(k)＝e(k)－v(k)另外真實(shí)回波y real(k)與噪聲v(k)的S/N比值由下式定義。
S/N(K)＝10 log10(y real(k)電功率/v(k)電功率)(25)在α＝1的情況下，y pre(k＋1)承受了相對(duì)于在前面步驟中的噪聲v(k)和回波e real(k)的總和的相同電平的變化。結(jié)果，相對(duì)于在前面步驟中的噪聲的相同電平的噪聲出現(xiàn)在每個(gè)步驟中的回波復(fù)制品中。所以，隨著學(xué)習(xí)起始后的時(shí)間推移，每個(gè)步驟中的ERLE(k)的平均值(以后簡(jiǎn)稱為“ERLE”)逐漸接近于S/N(k)的平均值(以后簡(jiǎn)稱為“S/N”)。作為ERLE或S/N，例如其相應(yīng)的ERLE(k)和S/N(k)在10毫秒期間的平均值是可以期待得到的。
由于每個(gè)步驟中e real(k)的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)的小于噪聲分量v(k)的變化，前面步驟中噪聲v(k)的影響可藉使α變小而得以減少，且由于回波消除器增加了的抵消能力，ERLE可進(jìn)一步增加。然而，如果α減小，那么H pre(k)的自適應(yīng)常數(shù)也減小。因此，回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)速度也降低。
如果把ERLE安排成比N小一個(gè)確定的值或更多，則確立α＝1；當(dāng)ERLE變成等于或大于S/N時(shí)，α逐漸減小，那么抵消能力就可增加，而不用大大地降低回波消除器的學(xué)習(xí)速度。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，由于真實(shí)回波real(k)和噪聲分量v(k)不能分開進(jìn)行測(cè)量，因此也不能根據(jù)實(shí)際測(cè)量值計(jì)算ERLE和S/N。因此，α按如下所述那樣改變，即采用與ERLE有關(guān)系的數(shù)值。例1當(dāng)回波路徑特性改變時(shí)，ERLE減小。此處，當(dāng)新呼叫建立時(shí)的回波路徑特性的變化遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于正在講話時(shí)的回波路徑特性的變化。因?yàn)榻⒑艚袝r(shí)的時(shí)間、即呼叫界限可根據(jù)由交換機(jī)113所給出的信息而進(jìn)行判斷，在從呼叫界限以后的一段時(shí)間內(nèi)把α設(shè)定為接近于1的值，然后，α值逐漸減小。例如藉按照以下所述的方式改變?chǔ)?，?dāng)回波路徑特性改變時(shí)，抵消能力可以被提高而不降低學(xué)習(xí)速度。
α＝0.9(t≤T0)(T0是時(shí)間常數(shù))....(26)α＝0.5(T0＜t≤T1)(T1是時(shí)間常數(shù))....(27)α＝0.1(T1＜t)....(28)當(dāng)遠(yuǎn)端講話者處在緘默狀態(tài)，以及當(dāng)遠(yuǎn)端講話者和近端講話者同時(shí)在講話時(shí)，回波路徑估測(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103的學(xué)習(xí)必須停止，這是因?yàn)橐乐够夭窂焦罍y(cè)/回波復(fù)制品產(chǎn)生電路103會(huì)造成誤學(xué)習(xí)。因此，在呼叫界限以后只有遠(yuǎn)端講話者正在講話的那個(gè)時(shí)間間隔被用作作為式(26)到(28)中的t。如第一實(shí)施例中的當(dāng)呼叫由遠(yuǎn)端講話者發(fā)起時(shí)的情形，用于學(xué)習(xí)的訓(xùn)練信號(hào)可通過(guò)把近端講話者摘機(jī)的時(shí)間定為t＝0來(lái)進(jìn)行發(fā)送。而且，在近端講話者發(fā)起呼叫的情況下，把開始傳送回鈴音的時(shí)間設(shè)定為t＝0，這樣可根據(jù)回鈴音進(jìn)行學(xué)習(xí)。
在講話期間近端講話者一側(cè)被轉(zhuǎn)移的情況或其它類似情況下，回波路徑的特性發(fā)生變化且ERLE突然地變小。在這種情況下，必須增加α的學(xué)習(xí)速度。因此，α可通過(guò)把ERLE突然變小的時(shí)間定為t＝0和用t來(lái)表示只有遠(yuǎn)端講話者在講話的時(shí)間間隔從而根據(jù)式(26)到(28)來(lái)加以改變。例2另外也能通過(guò)以普通大小的噪聲分量代替v(k)來(lái)計(jì)算ERLR。例如，在使用ERLE的情況下通過(guò)如下列各公式所教導(dǎo)的那樣來(lái)改變?chǔ)?，可以增加抵消能力而不顯著降低學(xué)習(xí)速度。此處，即使在利用ERLE來(lái)設(shè)定α的情況下，可希望大體上在話音開始時(shí)首先把α設(shè)定為較大值，然后逐漸使它減小。也就是，按照下面所列的各公式在過(guò)去所得到的所有α值中的最小值可用作為實(shí)際所使用的α。
α＝0.9(ERLE≤10dB)α＝0.5(10dB＜ERLE≤20dB)α＝0.1(20dB＜ERLE)例3學(xué)習(xí)的進(jìn)展也根據(jù)殘余回波e(k)的平均值來(lái)判斷。使用平均值的理由是由于每一步驟中殘余回波的電平在很大程度上依賴于發(fā)送聲音和噪聲的電平因而是不穩(wěn)定的。此平均值e例如可從在10ms之間的各個(gè)殘余回波e(k)得到。利用殘余回波的平均值e，可使α按如下切換α＝0.9(e≤10dB)α＝0.5(10dB＜e≤20dB)α＝0.1(20dB＜e)例4作為按步驟改變?chǔ)恋奶娲部梢韵鄬?duì)于時(shí)間t，ERLE或殘余回波等而順序地改變?chǔ)?。在那種情況下，α由下面列出的各公式表示。例4-1如果把時(shí)間t用作為參量，那么α可藉利用時(shí)間常數(shù)TO而表示為如下α＝0.8(1－t/TO)＋0.1(t＜TO)α＝0.1 (TO≤t)或α＝0.9exp(-t/TO)例4-2如果把ERLE用作為參量，那么α可藉利用常數(shù)EO而被表示為如下α＝0.8(1－ERLE/EO)＋0.1(ERLE＜TO)α＝0.1 (TO ≤ ERLE)或α＝0.9exp(-ERLE/EO)例4-3如果把殘余回波e用作為參量，那么α可藉常數(shù)AO而被表示為如下α＝0.8(1－e/AO)＋0.1(e＜AO)α＝0.1(AO≤e)或α＝0.9exp(-e/AO)例5用來(lái)發(fā)送訓(xùn)練信號(hào)的方法可被用于例2到例4的任一例中。在遠(yuǎn)端講話者發(fā)起呼叫的情況下，訓(xùn)練信號(hào)在近端講話者摘機(jī)時(shí)被發(fā)送，如同在實(shí)施例3的情況那樣。在近端講話者發(fā)起呼叫的情況下，回鈴音或其回波可被用來(lái)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
在本實(shí)施例中，α作為學(xué)習(xí)算法的一個(gè)參量而改變。然而，對(duì)學(xué)習(xí)速度具有一定作用的其它參量也可被使用，從而藉助于這樣的事實(shí)即在呼叫界限之后就立即要求快速學(xué)習(xí)，然后，則要求精確的學(xué)習(xí)(即無(wú)錯(cuò)誤的學(xué)習(xí))，以改變這些參量。另外，在使用除了學(xué)習(xí)識(shí)別算法以外的其它學(xué)習(xí)算法的情況下，這些算法中所使用的參量可按和本實(shí)施例相同的方式加以改變。第五實(shí)施例關(guān)于回波消除器的學(xué)習(xí)算法，除學(xué)習(xí)識(shí)別算法以外的其它算法，例如RLS(遞歸最小平方)可被使用。由于RLS的算法是公知的，對(duì)它們的描述予以省略。盡管RLS有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即其收斂速度比學(xué)習(xí)識(shí)別算法快，但它也有缺點(diǎn)即其計(jì)算的復(fù)雜性大，因?yàn)樗枰M(jìn)行逆矩陣計(jì)算。所以，在講話開始時(shí)需要對(duì)回波路徑快速估測(cè)的地方使用RLS算法，而在估算進(jìn)行到一定程度的時(shí)間把算法切換為學(xué)習(xí)識(shí)別算法。由于這種安排，盡管限制了整個(gè)交換所需要的計(jì)算的復(fù)雜性的增加，回波路徑可被快速估測(cè)。
由于當(dāng)前可獲得的通用的DSP(數(shù)字信號(hào)處理)的計(jì)算能力能滿足以下關(guān)系學(xué)習(xí)識(shí)別算法所需要的計(jì)算能力＜DSP的計(jì)算能力＜RLS所需要的計(jì)算能力，因此，在對(duì)于講話開始后的初始的輸入來(lái)使用高速DSP或多個(gè)DSP的情況下，可按照RLS進(jìn)行計(jì)算。然后，在計(jì)算過(guò)程的中間階段，利用所得到的學(xué)習(xí)結(jié)果來(lái)使算法切換到學(xué)習(xí)識(shí)別算法。通過(guò)這種方式，回波路徑可被快速估測(cè)，同時(shí)通過(guò)完全的切換來(lái)有效地使用資源。
學(xué)習(xí)算法可按照例如下面列出的方法，藉使用時(shí)間t、ERLE、或回波電平e進(jìn)行切換，如同α的切換的情況那樣。
(1)RLS (t＜TO)學(xué)習(xí)識(shí)別算法(TO≤t)(2)RLS (e＜AO)學(xué)習(xí)識(shí)別算法(AO≤e)(3)RLS (ERLE＜10dB)學(xué)習(xí)識(shí)別算法(10dB≤ERLE)也能接受的是，在算法被切換到學(xué)習(xí)識(shí)別算法以后，藉使用第四實(shí)施例中所描述的算法來(lái)改變?chǔ)林?。在遠(yuǎn)端講話者發(fā)起呼叫的情況下，可以在近端講話者摘機(jī)時(shí)發(fā)送用于學(xué)習(xí)的訓(xùn)練信號(hào)，這如同第一實(shí)施例的情況那樣。同樣地，在端講話者發(fā)起呼叫的情況下，可利用回鈴音進(jìn)行學(xué)習(xí)。
第六實(shí)施例因?yàn)樵肼暦至縱(k)以第四或第五實(shí)施例中所描述的方法混合到回波中，因此對(duì)于回波消除器的學(xué)習(xí)進(jìn)展的程度不可能作出正確的估測(cè)。為了測(cè)量接近于真實(shí)回波的值real(k)，可以期望這樣一種方法，其中對(duì)x(k)的聲音頻譜進(jìn)行分析以及對(duì)于所得到的頻譜分量進(jìn)行回波y(k)的電平測(cè)量。另外在回波電平對(duì)于聲音頻率是非均勻的情況下，必須分析x(k)和y(k)的回波頻譜。
分析聲音頻譜的方法可粗略地被分為兩種一種是非參量分析(NPA)和另一種是參量分析(PA)。
非參量分析的例子可包括(1)短項(xiàng)自相關(guān)分析，(2)短項(xiàng)譜分析，(3)對(duì)數(shù)倒頻譜(Cepstrum)分析，(4)零交叉分析。另一方面，參量分析的例子可包括(1)綜合分析法(A-b-S法)，(2)線性預(yù)測(cè)分析(LPC)，(3)最大或然譜估測(cè)(自相關(guān)法和倒置濾波器法)，(4)非擴(kuò)散法，(5)PARCOR分析，以及(6)LSP分析。
要被使用的譜分析方法可以按照與在第二實(shí)施例中學(xué)習(xí)算法進(jìn)行切換的同樣方式利用時(shí)間t、ERLE、或回波電平e進(jìn)行切換。修改的實(shí)施例應(yīng)當(dāng)注意到，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例。例如，可按如下所述的那樣作出許多改變和修改。
(1)在上述實(shí)施例中的任一例中，本發(fā)明被應(yīng)用于移動(dòng)電話和地面電話之間的信號(hào)傳輸。然而，本發(fā)明的應(yīng)用并不限于此。本發(fā)明可被應(yīng)用于在雙線電路和四線電路之間進(jìn)行信號(hào)傳輸?shù)乃型ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)。
(2)在第一和第二實(shí)施例中，偽噪聲發(fā)生器11通常產(chǎn)生偽噪聲。然而，也可如第三實(shí)施例的情況那樣進(jìn)行安排，其中從交換機(jī)接收呼叫界限，且直到經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后才產(chǎn)生偽噪聲。由于這種結(jié)構(gòu)，在近端講話者把受話器放到非常接近耳邊之前就可完成學(xué)習(xí)，這樣，偽噪聲在實(shí)際進(jìn)行講話者，可被阻止發(fā)送到近端講話者。
(3)當(dāng)遠(yuǎn)端講話者在大于預(yù)定的時(shí)間內(nèi)保持為緘默狀態(tài)時(shí)，偽噪聲發(fā)生器11可產(chǎn)生偽噪聲。其理由是當(dāng)遠(yuǎn)端講話者一側(cè)處在緘默狀態(tài)時(shí)，將噪聲傳輸?shù)浇酥v話者一側(cè)(如果有的話)并不會(huì)對(duì)講話造成任何障礙。
(4)當(dāng)回波消除在加法器17中成為低于預(yù)定電平時(shí)，偽噪聲發(fā)生器11可產(chǎn)生偽噪聲。其理由是有很大可能是回波復(fù)制品產(chǎn)生器16未產(chǎn)生正常的回波復(fù)制品，且重新學(xué)習(xí)看來(lái)是所希望的。
(5)在第一實(shí)施例中偽噪聲的電平是常量。然而，當(dāng)為實(shí)行相關(guān)運(yùn)算所需要的時(shí)間增加時(shí)，偽噪聲的電平可加以減小。
權(quán)利要求
1.一種在包括用于傳送四線側(cè)的聲音的第一傳輸線和用于傳送二線側(cè)聲音的第二傳輸線的通信線路網(wǎng)中所使用的回波消除器，所述回波消除器包括導(dǎo)引信號(hào)發(fā)生器裝置，用于產(chǎn)生導(dǎo)引信號(hào)，并把此信號(hào)加到所述第一傳輸線；以及系數(shù)計(jì)算器裝置，用于根據(jù)在加到所述第一傳輸線的導(dǎo)引信號(hào)和所述第二傳輸線的一個(gè)信號(hào)之間的所建立的關(guān)系計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)。
2.一種在包括用于傳送四線側(cè)聲音的第一傳輸線和用于傳送二線側(cè)聲音的第二傳輸線的通信線路網(wǎng)中所使用的回波消除器中應(yīng)用的回波消除器學(xué)習(xí)方法，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括導(dǎo)引信號(hào)輸出步驟，用于產(chǎn)生導(dǎo)引信號(hào)，并把此信號(hào)加到所述第一傳輸線；以及系數(shù)計(jì)算步驟，用于根據(jù)在加到所述第一傳輸線的導(dǎo)引信號(hào)和所述第二傳輸線的一個(gè)信號(hào)之間所建立的關(guān)系計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)。
3.按照權(quán)利要求1的回波消除器，其特征在于，其中所述導(dǎo)引信號(hào)是偽噪聲。
4.按照權(quán)利要求3的回波消除器，其特征在于，進(jìn)一步包括濾波器，用于使依賴于所述第二傳輸線的信號(hào)的電平和頻率特性的濾波器特性加到所述的偽噪聲上；以及用于把所述濾波器的輸出加到所述第一傳輸線的裝置；其中所述系數(shù)計(jì)算器裝置根據(jù)通過(guò)所述濾波器加到所述第一傳輸線的偽噪聲和所述第二傳輸線的信號(hào)之間所建立的相關(guān)性計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)。
5.一種在包括用于傳送四線側(cè)聲音的第一傳輸線和用于傳送二線側(cè)聲音的第二傳輸線的通信線路網(wǎng)中所使用的回波消除器，所述回波消除器包括偽噪聲發(fā)生器裝置，用于產(chǎn)生一定的偽噪聲；濾波器，用于使所希望的濾波器特性加到偽噪聲上，并輸出該噪聲；用于把所述濾波器的輸出加到所述第一傳輸線的裝置；以及檢測(cè)裝置，用于檢測(cè)所述第二傳輸線的信號(hào)的電平和頻率特性，并按照所述檢測(cè)的結(jié)果改變所述濾波器的特性；其中為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)根據(jù)在通過(guò)所述濾波器被加到所述第一傳輸線的偽噪聲和所述第二傳輸線的信號(hào)之間所建立的相關(guān)性被計(jì)算。
6.按照權(quán)利要求4或5的回波消除器，其特征在于，進(jìn)一步包括用于通過(guò)所述濾波器而加到所述第一傳輸線的偽噪聲和所述第二傳輸線的信號(hào)之間所建立的相關(guān)性來(lái)計(jì)算為產(chǎn)生回波復(fù)制品所必須的系數(shù)的裝置。
7.按照權(quán)利要求2的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟檢測(cè)所述通信線路的乎叫的建立；以及根據(jù)在所述檢測(cè)后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間設(shè)定用于學(xué)習(xí)回波路徑的學(xué)習(xí)參量。
8.一種用于為增強(qiáng)回波消除器的回波消除能力而實(shí)行學(xué)習(xí)的回波消除器學(xué)習(xí)方法，該回波消除器適合于在通信期間實(shí)時(shí)抵消出現(xiàn)在通信線路上的回波，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括以下步驟檢測(cè)確定所述通信線路的呼叫已被建立；以及根據(jù)在所述檢測(cè)后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間設(shè)定學(xué)習(xí)參量。
9.按照權(quán)利要求7的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟計(jì)算表示未被抵消的殘余回波電平的電平參量；以及根據(jù)所述電平參量設(shè)定所述學(xué)習(xí)參量。
10.按照權(quán)利要求7的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，包括以下步驟計(jì)算表示末被抵消的殘余回波電平的電平參量；判斷所述電平參量是否突然增加；以及當(dāng)所述判斷的結(jié)果為肯定時(shí)，根據(jù)在檢測(cè)該狀態(tài)后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間設(shè)定所述學(xué)習(xí)參量。
11.一種用于為增強(qiáng)回波消除器的回波消除能力而實(shí)行學(xué)習(xí)的回波消除器學(xué)習(xí)方法，該回波消除器適合于在通信期間實(shí)時(shí)抵消出現(xiàn)在通信線路上的回波，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括以下步驟檢測(cè)確定所述通信線路的呼叫已被建立；以及根據(jù)在所述檢測(cè)后所經(jīng)過(guò)的時(shí)間設(shè)定學(xué)習(xí)算法。
12.一種用于為增強(qiáng)回波消除器的回波消除能力而實(shí)行學(xué)習(xí)的回波消除器學(xué)習(xí)方法，該回波消除器適合于在通信期間實(shí)時(shí)抵消出現(xiàn)在通信線路上的回波，所述回波消除器包括呼叫界限信息輸入裝置，用于輸入來(lái)自交換機(jī)的呼叫界限信息，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括以下步驟當(dāng)來(lái)自所述交換機(jī)的呼叫界限信息被所述呼叫界限信息輸入裝置輸入時(shí)，設(shè)置用于所述學(xué)習(xí)的參量，從而使所述學(xué)習(xí)速度增加；以及此后在經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間以后，設(shè)置用于所述學(xué)習(xí)的參量，從而使所述學(xué)習(xí)的精度增加。
13.按照權(quán)利要求2的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟判斷呼叫是從所述四線側(cè)還是從所述二線側(cè)發(fā)起的；當(dāng)呼叫是從所述四線側(cè)發(fā)起時(shí)使用第一學(xué)習(xí)方法實(shí)行所述回波消除器的學(xué)習(xí)；以及當(dāng)呼叫是從所述二線側(cè)發(fā)起時(shí)使用第二學(xué)習(xí)方法實(shí)行所述回波消除器的學(xué)習(xí)。
14.一種用于為增加回波消除器的回波消除能力而實(shí)行學(xué)習(xí)的回波消除器學(xué)習(xí)方法，該回波消除器適合于抵消出現(xiàn)在連接到移動(dòng)電話和地面電話的通信線路上的回波，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括以下步驟根據(jù)連接到所述回波消除器的交換機(jī)給予所述回波消除器的信息，判斷呼叫是從所述移動(dòng)電話還是從所述地面電話發(fā)出的；當(dāng)呼叫是從所述移動(dòng)電話發(fā)出時(shí)，使用第一學(xué)習(xí)方法實(shí)行所述回波消除器的學(xué)習(xí)；以及當(dāng)呼叫是從所述地面電話發(fā)起時(shí)，使用第二學(xué)習(xí)方法實(shí)行所述回波消除器的學(xué)習(xí)。
15.按照權(quán)利要求2的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟從所述二線側(cè)發(fā)起呼叫；其中回鈴音被用作為導(dǎo)引信號(hào)。
16.按照權(quán)利要求2的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括步驟從所述四線側(cè)發(fā)起呼叫；其中在所述導(dǎo)引信號(hào)輸出步驟期間，所述回波消除器根據(jù)連接到所述回波消除器的交換機(jī)輸出的信號(hào)，輸出預(yù)定的訓(xùn)練信號(hào)作為導(dǎo)引信號(hào)。
17.一種用于為增加回波消除器的回波消除能力而實(shí)行學(xué)習(xí)的回波消除器學(xué)習(xí)方法，該回波消除器適合于抵消出現(xiàn)在連接到移動(dòng)電話和地面電話的通信線路上的回波，所述回波消除器學(xué)習(xí)方法包括以下步驟根據(jù)連接到所述回波抵消器的交換機(jī)給出的信號(hào)，判斷呼叫是從所述地面電話還是從所述移動(dòng)電話發(fā)出的；當(dāng)作出判斷呼叫是從所述地面電話發(fā)出時(shí)，使用發(fā)回到所述地面電話的回鈴音和該所述回鈴音的回波來(lái)實(shí)行所述的學(xué)習(xí)；以及當(dāng)作出判斷呼叫是從所述移動(dòng)電話發(fā)出時(shí)，使用發(fā)回到所述地面電話的預(yù)定訓(xùn)練信號(hào)和該所述訓(xùn)練信號(hào)的回波來(lái)實(shí)行所述的學(xué)習(xí)。
18.按照權(quán)利要求17的回波消除器學(xué)習(xí)方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟當(dāng)作出判斷呼叫是從所述地面電話發(fā)出或是從所述移動(dòng)電話發(fā)出時(shí)，設(shè)置用于所述學(xué)習(xí)的參量，從而使所述學(xué)習(xí)速度增加；在經(jīng)過(guò)預(yù)定的時(shí)間以后，設(shè)置用于所述學(xué)習(xí)的參量，從而使所述學(xué)習(xí)精度增加。
全文摘要
用于進(jìn)行回波路徑估測(cè)并去除話音障礙的回波消除器，包括用于產(chǎn)生一定的偽噪聲的偽噪聲發(fā)生器。該偽噪聲被強(qiáng)制加到用于發(fā)送遠(yuǎn)端講話者聲音的傳輸線。此處，在遠(yuǎn)端講話者發(fā)送話音電平很弱或遠(yuǎn)端講話者處在緘默狀態(tài)的情況下，在偽噪聲和用于發(fā)送近端講話者聲音的傳輸線的信號(hào)之間建立一定的相互關(guān)系。根據(jù)此關(guān)系計(jì)算用于產(chǎn)生回波復(fù)制品的系數(shù)。因此，用于估測(cè)回波路徑的訓(xùn)練是根據(jù)偽噪聲而不依賴于遠(yuǎn)端講話者聲音進(jìn)行的，從而產(chǎn)生適當(dāng)?shù)幕夭◤?fù)制品。
文檔編號(hào)H04B3/23GK1128592SQ9519039
公開日1996年8月7日 申請(qǐng)日期1995年5月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年5月7日
發(fā)明者河原敏朗, 三木俊雄, 大矢智之 申請(qǐng)人:Ntt移動(dòng)通信網(wǎng)株式會(huì)社