并且沒有回波消除器105的信號被預處理 器109使用。
[0135] 具體地，回波消除器105僅基于用于揚聲器101的驅(qū)動信號而執(zhí)行回波消除。其 不使用預處理器109的任何內(nèi)部或輸入信號，并且特別地不使用輸入信號X(n)、第一經(jīng)補 償信號或第二經(jīng)補償信號?；夭ㄏ?05也不需要考慮預處理器109,而是實際上回波 消除器105可W使用常規(guī)線性回波消除方案。因而，系統(tǒng)的優(yōu)點在于，其可W通過預處理器 109和回波消除器105之間的組合和協(xié)同而提供改進的回波消除方案，同時允許獨立地設 計運二者。
[0136] 還將領(lǐng)會到，具有預處理器109的系統(tǒng)可W與多麥克風系統(tǒng)一起使用，其中對預 處理器109的輸入包括輸入信號x(n)W及來自多麥克風系統(tǒng)的一個麥克風信號。該麥克 風可W例如基于與揚聲器101的最大禪合進行選擇。
[0137] 實際上，該方案的顯著優(yōu)勢在于，預處理器109可W被引入到現(xiàn)有(線性)回波消除 系統(tǒng)W提供改進的回波消除。
[013引在下文將描述針對具體實現(xiàn)的實驗結(jié)果。
[0139] 在示例中，使用兩個主要函數(shù)來對物理系統(tǒng)FlXf(n)}進行建模： 1.對音頻放大器的飽和特性進行建模的硬剪裁：
其中a的值被設定為0.25。
[0140] 2.揚聲器非線性的功率濾波器模型：
函數(shù)在圖7和8中圖不。
[0141] 函數(shù)f被約束為具有自適應闊值的硬剪裁函數(shù)，因為運種函數(shù)實現(xiàn)起來高效且簡 單。此外，并且如將示出的，其可W用于容易地應對兩個物理系統(tǒng)Fl和F2。假設線性聲學 回波路徑h是靜止的并且在圖9中示出。
[0142] 長度大致為11秒并且W16曲Z采樣的人造男性語音信號被用作輸入信號x(n)。 動態(tài)范圍為-0. 73至0. 5,其中+1和-1分別表示最大和最小振幅。信號重復數(shù)次W觀察所 評估的系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能。
[0143] 具有80個分接頭并且采用NLMS算法的自適應濾波器被用于對聲學脈沖響應h的 直接路徑進行建模，其中^^細1的初始值設定為零。在:恣徐.詞自:的情況下，更新項通過^(11)的 平滑功率估計而歸一化，而在更新的情況下，使用值執(zhí)行歸一化。步長值分 別為Uh=O.Ol和Ua=O. 01。：'左(汽!的巧始值設定為0. 1。用于礙續(xù)的值的下限和上限0. 1 和0. 95在每一次更新之后推行。上限0. 95可W用于確保在u(n)可W保持為零時讓熟I的 更新對于較高的值不會遲延。
[0144] 針對采用長度為128個分接頭的簡單自適應濾波器的回波消除器來評估回波消 除。所使用的性能度量是殘余回波信號的功率譜密度（PSD)。
[014引圖10圖示了針對第一模型即針對功率放大器剪裁的結(jié)果，并且圖11圖示了針 對第二模型F2,即針對揚聲器非線性的結(jié)果。虛線圖示了不存在預處理器109的情況下的 誤差信號的PSD，并且實線圖示了存在預處理器109的情況下的誤差信號的PSD。
[0146] 如可W看到的，在兩種情況中實現(xiàn)大幅的性能改進。因而，如實驗所論證的，使用 硬剪裁函數(shù)的預處理器可W提供減小揚聲器所產(chǎn)生的非線性失真的量的低成本方案，從而 改進聲學回波消除性能。所提出的方案的另外的優(yōu)點在于，其獨立于物理非線性模型，如針 對兩種不同的非線性模型(剪裁和功率濾波器模型）通過性能改進所示出的。實際上，在許 多實施例中，通?？蒞實現(xiàn)多于5-20地的回波消除性能中的改進。
[0147] 將領(lǐng)會到，為了清楚起見，上述描述已經(jīng)參照不同的功能電路、單元和處理器描述 了本發(fā)明的實施例。然而，將顯而易見的是，可W使用不同功能電路、單元或處理器之間的 功能性的任何適當分布，而不減損本發(fā)明。例如，被圖示為由單獨的處理器或控制器執(zhí)行的 功能性可W由相同處理器或控制器執(zhí)行。因而，對具體功能單元或電路的引用僅被看作對 用于提供所描述的功能性的適當手段的引用，而不指示嚴格的邏輯或物理結(jié)構(gòu)或組織。
[0148] 本發(fā)明可W W任何適當?shù)男问綄崿F(xiàn)，包括硬件、軟件、固件或運些的任何組合。本 發(fā)明可W可選地至少部分地實現(xiàn)為運行在一個或多個數(shù)據(jù)處理器和/或數(shù)字信號處理器 上的計算機軟件。本發(fā)明的實施例的元件和組件可W在物理上、功能上和邏輯上W任何適 當?shù)姆绞綄崿F(xiàn)。實際上，功能性可W實現(xiàn)在單個單元中、多個單元中或作為其它功能單元的 部分。照此，本發(fā)明可W實現(xiàn)在單個單元中，或者可W在物理上和功能上分布于不同單元、 電路和處理器之間。
[0149] 盡管已經(jīng)結(jié)合一些實施例描述了本發(fā)明，但是其不意圖限于本文所闡述的具體形 式。而是，本發(fā)明的范圍僅由隨附權(quán)利要求限制。此外，盡管特征可能看起來是結(jié)合特定實 施例描述的，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將認識到，所描述的實施例的各種特征可W依照本發(fā)明 進行組合。在權(quán)利要求中，術(shù)語包括不排除其它元件或步驟的存在。
[0150] 此外，盡管單獨列出，但是多個構(gòu)件、元件、電路或方法步驟可W通過例如單個電 路、單元或處理器實現(xiàn)。此外，盡管各個特征可W包括在不同權(quán)利要求中，但是運些可W可 能地有利地組合，并且在不同權(quán)利要求中的包括不暗示著特征的組合不是可行的和/或不 是有利的。同樣地，特征在一個權(quán)利要求類別中的包括并不暗示限于該類別，而是指示在適 當?shù)那闆r下特征等同地適用于其它權(quán)利要求類別。另外，權(quán)利要求中的特征的順序并不暗 示著特征必須W其工作的任何具體順序，并且特別地，方法權(quán)利要求中的各個步驟的順序 并不暗示著步驟必須W該順序執(zhí)行。相反，步驟可WW任何適當?shù)捻樞驁?zhí)行。另外，單數(shù)引 用不排除多個。因而對"一"、"一個"、"第一"、"第二"等的引用不排除多個。僅僅作為澄清 示例而提供的權(quán)利要求中的參考標記不應當解釋為W任何方式限制權(quán)利要求的范圍。
【主權(quán)項】
1. 一種音頻裝置，包括： 用于將動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理應用到輸入信號以生成供揚聲器（101)再現(xiàn)的輸出信號的電 路（201 )，所述動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理取決于一組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)； 用于從音頻輸入信號生成第一經(jīng)補償信號的第一線性回波消除濾波器（203); 用于響應于第一經(jīng)補償信號和麥克風信號而確定用于第一線性回波消除濾波器的一 組濾波器參數(shù)的第一適配器（205); 用于通過將動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理和第二回波消除濾波器（209)應用到輸入信號來生成第 二經(jīng)補償信號的電路（207, 209)，所述第二回波消除濾波器（209)對應于第一回波消除濾 波器（203); 用于響應于第二經(jīng)補償信號和麥克風信號而確定該組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)的第二適配 器（211)。2. 權(quán)利要求1的音頻裝置，其中動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理是非線性動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理。3. 權(quán)利要求2的音頻裝置，其中還包括可變增益，其被布置成響應于輸入信號的信號 水平度量和該組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)中的至少一個參數(shù)而對輸入信號進行縮放。4. 權(quán)利要求3的音頻裝置，其中至少一個參數(shù)為剪裁水平參數(shù)。5. 權(quán)利要求2的音頻裝置，其中非線性動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理包括信號剪裁。6. 權(quán)利要求5的音頻裝置，其中信號剪裁是硬剪裁。7. 權(quán)利要求1的音頻裝置，還包括被布置成基于輸出信號而在麥克風信號上執(zhí)行回波 消除的回波消除器（105)。8. 權(quán)利要求7的音頻裝置，其中回波消除器（105)是線性回波消除器。9. 權(quán)利要求7的音頻裝置，其中回波消除器（105)獨立于第一經(jīng)補償信號、第二經(jīng)補償 信號和輸入信號。10. 權(quán)利要求1的音頻裝置，其中第一適配器（205)被布置成生成第一經(jīng)補償信號和麥 克風信號之間的差異信號，并且修改該組濾波器參數(shù)以減小差異信號。11. 權(quán)利要求1的音頻裝置，其中第二適配器（211)被布置成生成第二經(jīng)補償信號和麥 克風信號之間的差異信號，并且修改該組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)以減小差異信號。12. 權(quán)利要求1的音頻裝置，其中動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)定義使輸入信號的值與輸出信號 的值相關(guān)的函數(shù)。13. -種音頻處理方法，包括： 將動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理應用到輸入信號以生成供揚聲器再現(xiàn)的輸出信號，非線性處理取 決于一組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)； 通過第一線性回波消除濾波器（203)從音頻輸入信號生成第一經(jīng)補償信號； 響應于第一經(jīng)補償信號和麥克風信號而確定用于第一線性回波消除濾波器（203)的一 組濾波器參數(shù)； 通過將動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理和第二回波消除濾波器（209)應用到輸入信號而生成第二經(jīng) 補償信號，第二回波消除濾波器（209)對應于第一回波消除濾波器（203);以及 響應于第二經(jīng)補償信號和麥克風信號而確定該組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)。14. 一種計算機程序產(chǎn)品，包括被適配成在所述程序運行于計算機上時執(zhí)行權(quán)利要求 13的所有步驟的計算機程序代碼構(gòu)件。
【專利摘要】一種音頻裝置包括用于將動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理應用到輸入信號以生成供揚聲器（101）再現(xiàn)的輸出信號的電路（201）。所述動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理取決于一組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)。第一線性回波消除濾波器（203）從音頻輸入信號生成第一經(jīng)補償信號，并且第一適配器（205）響應于第一經(jīng)補償信號和麥克風信號而確定用于第一線性回波消除濾波器（203）的一組濾波器參數(shù)。音頻電路（207,209）通過將動態(tài)范圍調(diào)節(jié)處理和第二回波消除濾波器（209）應用到輸入信號來生成第二經(jīng)補償信號，在此處第二回波消除濾波器（209）對應于第一回波消除濾波器（203）。第二適配器（211）響應于第二經(jīng)補償信號和麥克風信號而確定該組動態(tài)范圍調(diào)節(jié)參數(shù)。該方案可以增加許多系統(tǒng)的線性度和回波消除。
【IPC分類】H04M9/08, H04M3/00
【公開號】CN105191266
【申請?zhí)枴緾N201480011271
【發(fā)明人】P.科奇奇安, C.P.詹塞
【申請人】皇家飛利浦有限公司
【公開日】2015年12月23日
【申請日】2014年3月18日
【公告號】EP2939405A1, US20150381821, WO2014147552A1