專利名稱：用于線性聲學回聲消除系統(tǒng)的預處理和后處理的制作方法
技術領域：
概括地說，本發(fā)明涉及蜂窩電訊領域，具體地說，本發(fā)明涉及在聲學回聲消除裝置中使用的回聲路徑補償技術。
背景技術：
今天所有的雙向通信設備，諸如小區(qū)電話等等，實質上其中都使用一些形式的聲學回聲消除器技術和機制，以便防止不想要的回聲發(fā)送回呼叫方。尤其是，當這些設備以免提模式使用時，它們揚聲器的音量提高的太大，使得僅期望發(fā)送到接收方的聲音被接收設備的擴音器采集到，并發(fā)送回呼叫方。這一現(xiàn)象稱為近端聲學回聲，由于理想情況下，呼叫方僅應該從他/她的揚聲器中聽到接收方的聲音，而不是他/她的話音的回聲，所以期望能夠檢測到它，并將其消除。近端聲學回聲消除技術很多使用線性自適應濾波器但是不全部依賴于使用線性自適應濾波器來動態(tài)地和遞歸地對回聲路徑建模，這是電-機-聲路徑，當接收的信號從設備的免提擴音器播放出來時，在該路徑上進行傳播，并且通過設備的擴音器重新進入該路徑。理想情況下，回聲信號被過濾掉，并且僅有近端方產(chǎn)生的聲音傳送回遠端方。然而，本領域技術人員可以看出，自適應線性濾波器在用于對線性的系統(tǒng)組件，即回聲路徑，建模時，最有效，但是在任何通信設備的回聲路徑中都存在一些不是線性的元件，例如揚聲器和擴音器自身、電池功率放大器等等就是非線性的。因此，通過僅使用自適應線性濾波器的聲學回聲消除器會導致殘余的回聲發(fā)送回遠端方。這是不希望發(fā)生的。在Derkx等人的美國專利申請公開US20050249349中，提出了一種回聲消除器，其具有專用非固定回聲消除特征，這些特征包括自適應濾波器，以及其后的剩余回聲處理器，該剩余回聲處理器包括專用非固定回聲消除器。這一技術盡管改善了一些問題，但是其僅從隨機系統(tǒng)的角度處理剩余回聲，并且不考慮其主機平臺的已知非線性影響。在Thaden等人的美國專利申請公開US20100189274中，提出了一種適用于應對在揚聲器中的聲學回聲消除器中的非線性回聲路徑的方法。該方法使用單獨去除回聲的非線性部分的波束形成，將線性自適應濾波器和后處理器與多個擴音器路徑相結合。該方式使用廣義旁瓣相消器來處理剩余非線性回聲部分，其要求增加多個擴音器和多個波束形成單元，因此顯著地增加了通信設備的總成本。因此，需要一種對通信設備中的回聲路徑里的非線性元件進行補償，而不會在增加諸如擴音器的組件上面花費太多成本的近端聲學回聲消除器裝置和方法。此外，需要一種使用回聲路徑中的非線性組件的知識，在自適應線性濾波之前對接收信號的振幅進行預失真的聲學回聲消除器。此外，需要一種對擴音器輸入信號和自適應回聲消除濾波器的輸出之間的相位失調進行補償?shù)穆晫W回聲消除器的裝置和方法
發(fā)明內容
本發(fā)明用于解決上述問題和解決現(xiàn)有技術的其他問題、缺點和限制。本發(fā)明提供用于在通信設備中進行近端聲學回聲消除的技術。在一個實施例中，提供了一種聲學處理裝置。該裝置包括預處理組件、濾波器和第一信號處理組件。預處理組件對參考信號的非線性進行補償，從而生成輸入信號。濾波器耦合在預處理組件上，濾波器對輸入信號進行濾波，從而生成輸出信號。第一信號處理組件耦合在預處理組件上，參考信號從第一信號處理組件獲得增益，從而生成第一信號，并且第一信號處理組件將該增益?zhèn)魉偷筋A處理組件。本發(fā)明的一個方面提供了一種聲學回聲消除裝置。該裝置包括預處理組件、濾波器、信號處理組件以及對相位同步元件。預處理組件對參考信號的非線性進行補償，以便生成輸入信號。濾波器與預處理組件相耦合。濾波器對輸入信號進行濾波，以便生成輸出信號。信號處理組與預處理組件相耦合。參考信號從信號處理組件獲得增益，以便生成第一信號，并且信號處理組件將增益?zhèn)鬟f給預處理組件。相位同步元件與濾波器的輸出信號以及信號處理組件的第一信號相耦合，其中，相位同步元件使輸出信號的相位與第一信號一致，以便生成相位同步信號。本發(fā)明的另一方面涉及音頻處理方法。由預處理組件對參考信號的非線性進行補償，以便生成輸入信號；以及由濾波器對輸入信號進行濾波，以便生成輸出信號，其中參考信號從第一信號處理組件獲得增益，以便生成第一信號，并且第一信號處理組件將所述增益?zhèn)鬟f給所述預處理組件。在工業(yè)適用性方面，本發(fā)明在蜂窩電話中實施。本發(fā)明的方法和裝置能夠明顯地減少聲學回聲對通話質量的影響，與傳統(tǒng)聲學回聲消除器相比，本發(fā)明的方法和裝置能夠使聲學回聲平均降低數(shù)分貝。


參照附圖和下文的描述，可更好地理解本發(fā)明的這些和其它目的、特征和優(yōu)勢，其中圖1是示出了當前蜂窩電訊會話的近端聲學回聲的方框圖；圖2是描繪了傳統(tǒng)移動電話中使用的當今聲學回聲消除器的方框圖；圖3是描述了根據(jù)本發(fā)明用于聲學回聲消除器的回聲路徑補償設備的方框圖；以及圖4是示出了振幅預失真怎樣應用在圖3的聲學回聲消除器技術的時序圖。
具體實施例方式為了實現(xiàn)前述和有關的目的，本申請結合下文描述和附圖描述了某些說明性方面。但是，這些方面是僅僅說明可采用本發(fā)明之基本原理的一些不同方法，本發(fā)明旨在包括所有這些方面及其等同物。通過下面結合附圖給出的詳細描述，本發(fā)明的其它優(yōu)點和新穎特征將變得顯而易見。根據(jù)上述關于現(xiàn)在蜂窩電話等中用于排除近端回聲的近端聲學回聲消除器和相關聯(lián)技術的背景討論，現(xiàn)在將參照圖1-2描述這些當前技術的局限和缺點。之后，參照圖3-4提供對本發(fā)明的介紹。本發(fā)明提供了一種高級聲學回聲消除器技術，其在蜂窩電話中安裝一種考慮聲學回聲路徑的包括飽和效應和相位失真的非線性方面的聲學回聲消除器裝置?，F(xiàn)在參照圖1，圖1是示出了當前蜂窩電訊會話的近端聲學回聲的方框圖。圖100描述了使用第一移動電話112與遠端呼叫者121進行話音通信的近端呼叫者111。該呼叫是通過傳統(tǒng)的雙向無線鏈路101發(fā)生的，該雙向無線鏈路101將第一移動電話112與遠端呼叫者121的第二移動電話122相耦合。第一移動電話具有揚聲器113和擴音器114,揚聲器113生成遠端呼叫者121的話音的音頻呈現(xiàn)，近端呼叫者111向擴音器114講話。第二移動電話122具有揚聲器123和擴音器124，揚聲器123生成近端呼叫者111的話音的音頻呈現(xiàn)，遠端呼叫者121向擴音器124講話。本領域技術人員可以看出，基本上當今移動電話112、122都可以進入免提模式，免提模式中呼叫者111、121不需要將他們的電話112、122靠近耳朵，就能聽到接收的音頻。對于一些電話112、122，免提模式的啟動導致?lián)P聲器113、123音量的增加。其它電話可具有單獨的揚聲器，在免提模式下，觸發(fā)該單獨的揚聲器。本申請描述了單個揚聲器113、123，但是應該注意到，提供這種配置是為了描述本發(fā)明，并且本發(fā)明的范圍也可以擴展到具有多個揚聲器的電話?？紤]遠端呼叫者121正在講話的情況。表示呼叫者話音的信號通過雙向無線鏈路101發(fā)送到近端電話112。這些接收的信號由近端電話112進行處理，并通過近端揚聲器113以表示遠端呼叫者話音的聲學信號形式進行播放。聲學回聲是通過揚聲器113播放的聲音由近端擴音器114采集、處理，并由近端電話112通過雙向無線鏈路101發(fā)送回來，由遠端電話122接收和處理，并通過遠端揚聲器122播放時發(fā)生的現(xiàn)象。因為這一現(xiàn)象，遠端呼叫者121聽到了他/她自己話音的回聲。盡管可以理解聲學回聲在呼叫的近端或遠端都會發(fā)生，但是對回聲的檢測和消除是由有可能發(fā)送這些不期望信號的電話112來執(zhí)行的。在圖100中所示的情況里，聲學回聲消除是由近端電話112執(zhí)行的。正如本領域技術人員可以看出的那樣，要求兩個電話112、122都提供聲學回聲消除器，以便達到在呼叫者111和121之間的舒適交談，但是，為了描述本發(fā)明的目的，參照近端電話112來描述回聲檢測消除。因此，期望近端電話112檢測與近端回聲相關聯(lián)的任何信號，并對其進行消除，從而這些回聲不會通過雙向無線鏈路101傳送回遠端電話122?；旧袭斍胺涓C電話112、122都提供信號處理，來檢測并消除聲學回聲，下面參照圖2來描述其中的一個例子。圖2是描繪了諸如圖1中近端電話112的傳統(tǒng)移動電話中使用的當今聲學回聲消除器的方框圖。圖200示出了接收機處理元件201，接收機處理元件201對由遠端電話(未示出)發(fā)送的通過蜂窩鏈路(未示出)接收的電信號進行處理。接收機處理元件201將接收的信號轉換成適用于數(shù)字處理的數(shù)字形式，由接收信號RIN表示。將接收信號RIN提供給數(shù)模轉換器(DAC)和功率放大器(PA)元件202，也提供給線性自適應濾波器210。DAC/PA202生成模擬接收信號RINSAT，該模擬接收信號RINSAT驅動揚聲器203。揚聲器203經(jīng)由脈沖響應為H (T)的聲學回聲信道204耦合到擴音器206。因此，將回聲信號EIN建模為回聲輸出信號ROUT，該回聲信號為模擬接收信號RINSAT與回聲信道的脈沖響應H (T)相卷積。呼叫者(未示出)也通過聲學語音信道205向擴音器206輸入語音信號VIN?；芈曅盘朎IN或者語音信號VIN，或者回聲信號EIN與語音信號VIN兩者都由擴音器206轉換為電信號，輸入到模數(shù)轉換器(ADC) 207，模數(shù)轉換器(ADC) 207生成復合數(shù)字信號SIN。將復合數(shù)字信號SIN提供給求和元件208。自適應濾波器210周期性地生成估計的回聲信號R0UT~，將估計的回聲信號R0UT~提供給求和元件208的負輸入。求和元件208的輸出為誤差輸出E0UT，將誤差輸出EOUT反饋給自適應濾波器210,并且也提供給傳輸處理器209。傳輸處理器209生成發(fā)送信號(未示出)，該發(fā)送信號通過蜂窩鏈路(未示出)發(fā)送到遠端電話。優(yōu)選情況下，期望最小化誤差信號，這樣就沒有回聲傳送回遠端電話。因此，在沒有語音信號VIN時，周期地運行自適應濾波器210，以便生成估計的回聲信號R0UT~，從復合數(shù)字信號SIN中減去該估計的回聲信號R0UT~，以便生成誤差輸出E0UT。自適應濾波器210還估計誤差輸出E0UT，以便判斷其是否低于可接受的特定閾值。如果不是，則自適應濾波器210繼續(xù)運行，以使生成的濾波器系數(shù)收斂，直到誤差輸出EOUT處于可以接受的范圍為止。從而，聲學回聲得到消除，或者至少是得到降低。如本領域技術人員理解的那樣，僅在沒有語音信號VIN并且有接收信號RIN時執(zhí)行自適應濾波器210，即當語音信號VIN等于O且接收信號RIN不等于O時。自適應濾波器210僅接入了復合數(shù)字信號SIN，在常規(guī)小區(qū)電話中僅提供了本領域中很少的技術，來判斷復合數(shù)字信號SIN是僅包括語音，僅包括回聲，還是兩者都包括(稱為“雙方同時說話”的情況)。這些技術通常將復合數(shù)字信號SIN的采樣與接收信號RIN的采樣進行關聯(lián)或者比較。通常，當濾波器確定復合數(shù)字信號SIN僅包括回聲時，調度濾波器基于幀運行，大概10或20毫秒的間隔。因此，自適應濾波器210用于對聲學回聲信道的傳輸函數(shù)進行建模。在由濾波器計算的系數(shù)收斂時，宣布達到近端聲學回聲消除。在本領域使用多種自適應算法來生成濾波器系數(shù)，以進行回聲消除，但是，本發(fā)明的發(fā)明人注意到基本上所有這些算法都是各種已知的最小均方誤差(LMS)算法，其通過生成與制造誤差輸出EOUT的最小均方有關的濾波器系數(shù)，來估計期望的濾波器響應(例如，H(T))。上述就是本領域大多數(shù)現(xiàn)有蜂窩設備的狀態(tài)。然而，本發(fā)明發(fā)明人觀察到上述的聲學回聲消除器技術是不足的，因為它們全部假設小區(qū)電話的元件的回聲信道具有線性系統(tǒng)模型，本領域技術人員都知道，其中的很多非線性元件將使得回聲消除過程降階。例如，在低電壓電池功率運行的所有小區(qū)電話都會因為接收信號RIN由DAC/PA202放大，而頻繁地導致接收信號RIN的失真。因此，模擬接收信號RINSAT大多數(shù)時候不是純正弦波，而是由于在接收信號RIN超過閾值時DAC/PA202的飽和而導致的截短的正弦波。揚聲器203和擴音器206引入了不同程度的振幅失真。另一個主要的非線性貢獻是由于回聲信道204中的延時，因此復合數(shù)字信號SIN的相位相對于接收信號RIN切換。上述例子是普遍的，而不是特指的，根據(jù)對接收信號RIN的非線性失真的貢獻，線性自適應濾波器210生成估計的回聲信號R0UT~。線性自適應濾波器210根據(jù)對回聲信號EIN是接收信號RIN的線性轉換的假設，來估計R0UT~，如上面描述的那樣，由于振幅和相位的失真，這種假設與真實情況不符。因此，本發(fā)明的發(fā)明人注意到傳統(tǒng)聲學回聲消除器技術是有缺陷的，這缺陷導致呼叫者之間連接因為具有剩余回聲的影響而不標準。本發(fā)明通過提供一種在小區(qū)電話或者類似設備中使用的聲學回聲消除機制來克服上述和其它缺陷，這一聲學回聲消除機制能夠解決接收信號RIN振幅和相位中的非線性微擾。下面將參照圖3-4來描述本發(fā)明。參照圖3，圖3是描述了根據(jù)本發(fā)明用于聲學回聲消除器的回聲路徑補償設備的方框圖300。裝置300包括接收機處理元件301，其對由遠端電話(未示出)發(fā)送的通過蜂窩鏈路(未示出)接收的電信號進行處理。接收機處理元件301將接收的信號轉換為適用于數(shù)字信號處理的數(shù)字形式，由接收信號RIN表示。將接收信號RIN提供給數(shù)模轉換器(DAC)和功率放大器(PA)元件302，DAC/PA302作為第一信號處理組件，對接收信號RIN施加增益。接收信號RIN也提供給振幅失真元件311。振幅失真元件311是預處理組件，其與DAC/PA302相耦合，以便從其獲得增益，并且也耦合到線性自適應濾波器310。DAC/PA302生成模擬接收信號RINSAT，其驅動揚聲器303。線性自適應濾波器310生成估計的振幅飽和的接收信號ROUTSAT'該估計的振幅飽和的接收信號R0UTSAT~耦合到相位同步元件312。相位同步元件312是后處理組件，用于生成估計的相位移位的回聲路徑信號R0UTPS~。將該信號傳送到求和模塊308的負輸入。揚聲器303經(jīng)由脈沖響應為H(T)的聲學回聲信道304耦合到擴音器306。因此，將回聲信號EIN建模為回聲輸出信號R0UT，即模擬接收信號RINSAT與回聲信道的脈沖響應H相卷積。呼叫者(未示出)經(jīng)由聲學語音信道305向擴音器306輸入語音信號VIN。回聲信號EIN或者語音 Ν，或者回聲信號EIN和語音信號VIN由擴音器306轉換成模數(shù)轉換器(ADC) 307的輸入，模數(shù)轉換器(ADC) 307作為第二信號處理組件生成復合數(shù)字信號SIN。將復合數(shù)字信號SIN提供到求和元件308的正輸入。不同于上文參照圖2描述的當前回聲消除機制，根據(jù)本發(fā)明的回聲路徑補償設備300包括振幅失真元件311，其根據(jù)系統(tǒng)非線性元件的已知參數(shù)對接收信號RIN的振幅進行前置處理，所述系統(tǒng)的非線性元件包括，但不局限于DAC/PA302、揚聲器303、回聲路徑304、以及擴音器306。如上文中指示的那樣，由元件進入到回聲系統(tǒng)的很多非線性影響，會導致接收信號RIN的振幅失真，最值得關注的失真是由于一個或多個元件的飽和而引起的限幅。因此，振幅失真元件311使用對上述元件的已有認識，來向接收信號RIN中引入振幅失真，從而產(chǎn)生估計的振幅飽和的回聲信號RINSAT'，該信號近似等于模擬接收信號RINSAT。自適應濾波器310周期性地生成估計的振幅飽和的接收信號ROUTSAT'該信號傳送到相位同步元件312。在一個實施例中，自適應濾波器310包括有限脈沖響應濾波器310，其對回聲路徑304的整個電-機-聲脈沖響應進行自適應建模。在一個實施例中，濾波器310使用各種最小均方誤差(LMS)算法，來計算濾波器系數(shù)。另一個實施例使用遞歸最小均方誤差(RLS)。另一個實施例使用仿射投影(AP)算法，或者任何其它本領域公知的線性自適應算法。復合數(shù)字信號SIN還提供給相位同步元件312。相位同步元件312生成在相位上與復合數(shù)字信號SIN同步的估計的相位移位的回聲路徑信號ROUTPS'求和元件308的輸出是誤差輸出E0UT，將其反饋回自適應濾波器310，并且也將其提供到傳輸處理器309。傳輸處理器309生成發(fā)射信號(未示出)，發(fā)射信號通過蜂窩鏈路(未示出)發(fā)送到遠端電話?；芈曄龣C制300可最小化誤差輸出E0UT，從而沒有回聲發(fā)送回遠端電話。因此，自適應濾波器310在沒有語音信號VIN時周期性地運行，以便生成估計的相位移位的回聲路徑信號ROUTPS'從復合數(shù)字信號SIN中減掉估計的相位移位的回聲路徑信號ROUTPS'以便生成誤差輸出E0UT。自適應濾波器310還對誤差輸出EOUT進行估計，以便判斷其是否低于可接受的特定閾值。如果沒有，則濾波器310繼續(xù)運行，以便使生成的濾波器系統(tǒng)收斂，直到誤差輸出EOUT可接受為止。與諸如參照圖2描述的傳統(tǒng)回聲消除機制相比，根據(jù)本發(fā)明的回聲消除機制300運行額外的功能，將振幅和相位對系統(tǒng)300的非線性影響都考慮進來，從而得出的估計的相位移位的回聲路徑信號ROUTPS~顯著地更精確再現(xiàn)真實的回聲輸出信號ROUT,從而,使近端回聲最小化,并在遠端產(chǎn)生更舒適的聲音。在本發(fā)明中，使用了線性自適應濾波器310，然而，接收信號RIN的振幅由振幅失真元件311進行了前置處理，以便引入已知的失真，這個已知的失真是接收信號RIN在進入回聲路徑304之后將會體驗到的。一個實施例中接入振幅失真元件311，該振幅失真元件311使用從回聲路徑304的諸如DAC/PA302的示例性元件中已測量到的失真。在僅進行截短的實施例中，將獲知的DAC/PA302增益和飽和閾值編程到振幅失真元件311中，從而，當接收信號RIN超出飽和閾值時，該振幅就不再變化。在一個實施例中，濾波器310僅在無語音信號VIN并且存在接收信號RIN時運行，即，當語音信號VIN等于O而接收信號RIN不等于O時。通過上述的已知方法可確定檢測出這種情況。在一個實施例中，當確定出復合數(shù)字信號SIN僅包括回聲時，調度濾波器310基于幀運行，10毫秒的間隔。因此，自適應濾波器310用于對聲學回聲信道的傳輸函數(shù)進行建模。在濾波器計算的系數(shù)收斂之后，認為達到了近端聲學回聲消除，并且提供了與傳統(tǒng)的消除方案相比更舒適的聲音。在振幅失真影響之外，本發(fā)明對估計的振幅飽和接收信號RINSAT~和復合數(shù)字信號SIN之間所見的相位差異進行補償，其中RINSAT~的相位變?yōu)榕c復合數(shù)字信號SIN的相位同步。在一個實施例中，相位同步元件312將復合數(shù)字信號SIN轉換到頻域，隨后，根據(jù)其對已轉換到頻域的RINSAT'的相位進行改變，之后，將得出的信號轉變成時域，以生成估計的相位移位的回聲路徑信號ROUTPS'。根據(jù)本發(fā)明的回聲消除機制300執(zhí)行上述的功能和操作。機制300包括用于執(zhí)行上述本發(fā)明的功能和操作的邏輯、電路、設備、微代碼(即，微指令、或者本地指令)，或者是邏輯、電路、設備、微代碼或等效元件的結合?；芈曄龣C制300中用于完成這些操作和功能的元件可以與用于執(zhí)行蜂窩設備中的其它功能和/或操作的其它電路、微代碼等待共享。根據(jù)本申請的范圍，微代碼是用于表示多個微指令的名詞。微指令(也稱為本地指令)是單元執(zhí)行級別的指令。例如，微指令直接由精簡指令系統(tǒng)計算機(RISC)直接執(zhí)行。對于復雜指令系統(tǒng)計算機，復雜指令轉化成相關聯(lián)的多個微指令，并且相關聯(lián)的多個微指令直接由CISC中的一個或多個單元執(zhí)行?，F(xiàn)在參照圖4，圖4是示出了振幅預失真怎樣應用在圖3的聲學回聲消除技術的時序圖。圖4描述了兩個信號RIN401和RINSAT~402。接收信號RIN是由接收機處理元件301輸出的數(shù)字化接收信號，該信號提供到振幅失真元件311。RINSAT~402是估計的振幅飽和接收信號，由振幅失真元件311生成，并提供給自適應濾波器310。根據(jù)圖4中所示的實施例，當接收信號RIN的振幅超過上飽和閾值USAT403時，則振幅保持在該值，直到接收信號RIN下降到USAT403以下。當接收信號RIN的振幅下降到低于下飽和閾值LSAT404時，由振幅失真元件311保持該振幅，直到接收信號RIN上升到大于LSAT404為止。因此，接收信號RIN振幅的飽和效應建模在自適應濾波器310的輸入波形RINSAT~上。飽和閾值和DAC/PA增益成反比例，即DAC/PA增益乘以飽和閾值等于常數(shù)。本發(fā)明提高了在小區(qū)電話或類似設備中使用的線性聲學回聲消除機制的性能，從而，通過向自適應濾波器提供經(jīng)預失真的接收參考信號，以及通過使用對自適應濾波器的輸出進行相位內處理，有效地消除了揚聲器到擴音器路徑中的回聲。參考信號的經(jīng)預失真的振幅補償了回聲路徑的非線性特征，并且減輕了系統(tǒng)中其它元件的非線性失真；而相位內處理使經(jīng)濾波信號的相位與合成的擴音器輸入信號相同步?？上驳氖?，本發(fā)明發(fā)明人觀察到，本發(fā)明的實施例能夠使誤差信號平均降低大約
2.5分貝，這完全是由于在系統(tǒng)中基于對貢獻元件的了解而引入的振幅預失真的功勞。同樣，通過對自適應濾波器的輸出相位進行同步，本發(fā)明的實施例提供了與傳統(tǒng)消除機制相比至少3. O分貝的誤差信號的額外降低。盡管已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明及其目的、特征和優(yōu)點，但是本發(fā)明還包括其它實施例。例如，本發(fā)明主要聚焦于無線蜂窩電訊設備或者小區(qū)電話方面。但是，本發(fā)明發(fā)明人注意到，這一設備是示例性的，并且是用于講述本發(fā)明的各個方面，而本發(fā)明的應用不應局限在小區(qū)電話中。而是，任何類型的通信設備，諸如，但不局限于雙向收音機、傳統(tǒng)電話系統(tǒng)、尋呼設備等等，上述各項都可受益于本文描述的機制和方法。為使本領域技術人員能夠實現(xiàn)或者使用本發(fā)明，上面提供了對本發(fā)明的描述。對于本領域技術人員來說，對這些實施例的各種修改都是顯而易見的，并且，本申請定義的總體原理也可以在不脫離本發(fā)明的精神和保護范圍的基礎上適用于其它實施例。因此，本發(fā)明并不限于本申請給出的示例，而是與本申請公開的原理和新穎性特征的最廣范圍相一致。
權利要求
1.一種音頻處理裝置，包括: 預處理組件，對參考信號的非線性進行補償，用于生成輸入信號； 濾波器，與所述預處理組件相耦合，所述濾波器對所述輸入信號進行濾波，用于生成輸出信號；以及 第一信號處理組件，與所述預處理組件相耦合，所述參考信號從所述第一信號處理組件獲得增益，用于生成第一信號，并且所述第一信號處理組件將所述增益?zhèn)鬟f給所述預處理組件。
2.根據(jù)權利要求1所述的音頻處理裝置，其中，所述預處理組件是振幅失真組件，其將振幅失真引入所述參考信號，并將所述參考信號的振幅截斷到一閾值，其中所述閾值與所述增益成反比。
3.根據(jù)權利要求1所述的音頻處理裝置，還包括: 第二信號處理組件，與所述第一信號處理組件相耦合，所述第二信號處理組件對所述第一信號進行處理，用于生成第二信號；以及 相位同步元件，與所述濾波器的所述輸出信號以及所述第二信號處理組件的所述第二信號相耦合，其中，所述相位同步元件使所述輸出信號的相位與所述第二信號一致，用于生成相位同步信號。
4.根據(jù)權利要求3所述的音頻處理裝置，還包括: 求和元件，與所述相位同步元件的所述相位同步信號以及所述第二信號處理組件的所述第二信號相耦合，所述求和元件將所述相位同步信號從所述第二信號中減去，用于生成最終信號。
5.根據(jù)權利要求4所述的音頻處理裝置，其中，所述最終信號反饋回所述濾波器，所述濾波器對所述最終信號進行估計，用于判斷是否繼續(xù)進行所述濾波。
6.根據(jù)權利要求1所述的音頻處理裝置，其中: 所述濾波器是自適應濾波器，用于跟蹤回聲路徑脈沖響應； 在確定了不存在話音信號時，所述濾波器按幀運行；以及 所述音頻處理裝置設置在蜂窩電訊設備中。
7.—種聲學回聲消除裝置，包括: 預處理組件，對參考信號的非線性進行補償，用于生成輸入信號； 濾波器，與所述預處理組件相耦合，所述濾波器對所述輸入信號進行濾波，用于生成輸出信號； 信號處理組件，與所述預處理組件相耦合，所述參考信號從所述信號處理組件獲得增益，用于生成第一信號，并且所述信號處理組件將所述增益?zhèn)鬟f給所述預處理組件；以及 相位同步元件，與所述濾波器的所述輸出信號以及所述信號處理組件的所述第一信號相耦合，其中，所述相位同步元件使所述輸出信號的相位與所述第一信號一致，用于生成相位同步信號。
8.根據(jù)權利要求7所述的聲學回聲消除 器裝置，還包括: 求和元件，與所述相位同步元件的所述相位同步信號以及所述信號處理組件的所述第一信號相耦合，所述求和元件將所述相位同步信號從所述第一信號中減去，用于生成最終信號。
9.根據(jù)權利要求7所述的聲學回聲消除器裝置，其中，所述最終信號反饋回所述濾波器，所述濾波器對所述最終信號進行估計，用于判斷是否繼續(xù)進行所述濾波。
10.一種音頻處理方法，包括: 由預處理組件對參考信號的非線性進行補償，用于生成輸入信號；以及 由濾波器對所述輸入信號進行濾波，用于生成輸出信號，其中 所述參考信號從第一信號處理組件獲得增益，用于生成第一信號，并且所述第一信號處理組件將所述增益?zhèn)鬟f給所述預處理組件。
11.根據(jù)權利要求10所述的音頻處理方法，其中，所述預處理組件是振幅失真組件，其將振幅失真引入所述參考信號，并將所述參考信號的振幅截斷到一閾值，其中所述閾值與所述增益成反比。
12.根據(jù)權利要求10所述的音頻處理方法，還包括: 由第二信號處理組件對所述第一信號進行處理，用于生成第二信號；以及 由相位同步元件使所述輸出信號的相位與所述第二信號一致，用于生成相位同步信號， 其中，所述第二信號處理組件與所述第一信號處理組件相耦合，所述相位同步元件與所述濾波器的所述輸出信號以及所述第二信號處理組件的所述第二信號相耦合。
13.根據(jù)權利要求12所述的音頻處理方法，還包括: 由求和元件將所述相位同步信號從所述第二信號中減去，用于生成最終信號，其中，所述求和元件與所述相位同步元件的`所述相位同步信號以及所述第二信號處理組件的所述第二信號相f禹合。
14.根據(jù)權利要求13所述的音頻處理裝置，其中，所述最終信號反饋回所述濾波器，所述濾波器對所述最終信號進行估計，用于判斷是否繼續(xù)進行所述濾波。
15.根據(jù)權利要求13所述的音頻處理裝置，其中: 所述濾波器是自適應濾波器，用于跟蹤回聲路徑脈沖響應； 在確定了不存在話音信號時，所述濾波器按幀運行；以及 所述音頻處理裝置設置在蜂窩電訊設備中。
全文摘要
提供了一種聲學處理裝置。該裝置包括預處理組件、濾波器和第一信號處理組件。預處理組件對參考信號的非線性進行補償，從而生成輸入信號。濾波器耦合在預處理組件上，濾波器對輸入信號進行濾波，從而生成輸出信號。第一信號處理組件耦合在預處理組件上，參考信號從第一信號處理組件獲得增益，從而生成第一信號，并且第一信號處理組件將該增益?zhèn)魉偷筋A處理組件。
文檔編號G10L21/0208GK103077726SQ20131000816
公開日2013年5月1日 申請日期2013年1月9日 優(yōu)先權日2012年1月9日
發(fā)明者林明珍, S.池 申請人:美商威睿電通公司