[go: up one dir, main page]

CN101015133B - 带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法 - Google Patents

带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101015133B
CN101015133B CN2005800300185A CN200580030018A CN101015133B CN 101015133 B CN101015133 B CN 101015133B CN 2005800300185 A CN2005800300185 A CN 2005800300185A CN 200580030018 A CN200580030018 A CN 200580030018A CN 101015133 B CN101015133 B CN 101015133B
Authority
CN
China
Prior art keywords
signal
echo
transfer function
communication terminal
filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2005800300185A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101015133A (zh
Inventor
高田真资
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Publication of CN101015133A publication Critical patent/CN101015133A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101015133B publication Critical patent/CN101015133B/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B3/00Line transmission systems
    • H04B3/02Details
    • H04B3/20Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other
    • H04B3/23Reducing echo effects or singing; Opening or closing transmitting path; Conditioning for transmission in one direction or the other using a replica of transmitted signal in the time domain, e.g. echo cancellers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/60Substation equipment, e.g. for use by subscribers including speech amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04MTELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/738Interface circuits for coupling substations to external telephone lines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Telephone Function (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Telephonic Communication Services (AREA)

Abstract

本发明提供一种带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法,能够防止远端通话者的声音的丢失以及收敛信号音引起的不适感,并除去远端通话者回声。上述假电路具备:相位反转器(10),其使信号的相位反转;伪混合器(11),其生成与真回声特性相同或大致相同的假回声;以及伪电话机(5-2),所述假电路生成与真回声相位相反且特性相同或大致相同的假回声来抵消真回声。与电话机连接了呼叫时或产生了内线传送时,以预先设定的一定时间,并且仅当远端通话者信号为“没有声音”时,产生自适应滤波器收敛用信号。

Description

带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法
技术领域
本发明涉及能够防止声音的丢失和不需要的收敛信号音的产生来充分地除去远端通话者回声的带有回声消除器的通信终端装置。
背景技术
目前,作为该带有回声消除器的通信终端装置的种类的技术有专利文献1中公开的技术。
该专利文献1中示出的现有的控制回声消除器的训练(training)的通信系统及线路交换系统如图9所示那样构成。
如图9所示,该系统构成为具备:接收输入端子Rin 100(以下称为“Rin 100”)、接收输出端子Rout 102(以下称为“Rout 102”)、数字-模拟转换器103(以下称为“D/A 103”)、2线4线转换混合(hybrid)电路104、电话机105、模拟-数字转换器106(以下称为“A/D 106”)、发送输入端子Sin 107(以下称为“Sin 107”)、回声消除加法器108、发送输出端子Sout 109(以下称为“Sout 109”)、自适应滤波器110、回声消除器113、开关112、以及信号源111。
基于图9来说明该系统的动作。
初始状态下开关112的端子连接到a。
首先,当电话机105彼此确立了呼叫时,切换开关112而连接到b。用于自适应滤波器110的收敛的参考信号从信号源111(参考信号源111)输入到开关112的端子b。从开关112出来的参考信号被输出到自适应滤波器110和Rout 102。从Rout 102输出的参考信号在D/A 103中转换为模拟信号,输入到混合器104中。
输入到混合器104中的参考信号中的一部分输入到电话机105中,剩余部分经由A/D 106再次返回到回声消除器113。即,从混合器104出来的信号在A/D 106中转换为数字信号,经由Sin 107输入到加法器108中。来自自适应滤波器110的输出即伪回声y’输入到加法器108中,与回声信号y在加法器108中进行相抵。从加法器108出来的信号输出到自适应滤波器110和Sout 109中。
确立了呼叫之后,仅经过预先设定的一定时间,使回声消除器113的自适应滤波器110收敛之后,通过来自未图示的开关控制器的时间控制使开关112的端子闭合到a。
而且,接下来开始会话时,远端通话者的声音信号输入到Rin 100之后,该声音信号经由开关112、Rout 102、D/A 103、以及混合器104,输入到电话机105中。
另一方面,声音信号的一部分由混合器104反射而返回到回声消除器113中。所反射的回声信号y在加法器108中与伪回声y’相抵,使得回声不会到达远方的未图示的远端通话者,从而能够进行会话。
专利文献1:日本特开2004-23299号公报
但是,在上述的现有的系统中,存在如下的问题点。
(1)在现有技术中,确立了呼叫时,使开关112闭合到端子b而进行自适应滤波器110的收敛。此时,通常所谓的“确立了呼叫的状态”是指发送者(位于图9的左侧的未图示的通话者)和接收者(使用图9的电话机105的通话者:以下记为近端通话者)都处于可通话的状态。在确立了该呼叫的状态下,从信号源111输出进行自适应滤波器110的收敛的信号时,近端通话者也会听到收敛用信号,从而将不快感给予近端通话者。特别是,以最短的时间使自适应滤波器110结束收敛的信号的种类多数为高斯噪声等与所谓的声音不同的非自然的信号。因此,在收敛用信号的电平大的情况等下,近端通话者刚拿起电话时不容分说会听到无用的大噪音,从而对于近端接收者来说非常痛苦。
并且,与上述的情况相反,收敛用信号的电平减小时,无法以充分的电平得到主要的回声,无法以充分的精度使自适应滤波器110收敛,所以存在无法充分地除去声音会话中的回声的缺点。
(1-2)作为回避该缺点的方法,有缩短参考信号的输出时间的方法。即,可以考虑如下的方法:不是简单地减小参考信号电平,而是仅以短时间输出参考信号,以减小使近端通话者听到噪声的危害。但是,回声消除器的自适应滤波器的收敛一般使用公知的技术即“NLMS算法”等来逐次进行回声路径的推断,但上述的普通的方法在该情况下会产生不合适。即,以过短的时间结束自适应滤波器的推断时,“逐次”推断回声路径的算法无法确保充分的时间。其结果,存在如下的缺点:回声路径的推断变得不充分,结果,越充分地除去通常会话中的回声,越无法使自适应滤波器收敛/学习。即,此时,想要回避近端通话者的噪声收听时,产生无法充足地除去会话中的回声的缺点。
(2)进而,从“确立了呼叫的状态”起,使用开关112来切断接收线的一部分而开始收敛,所以存在丢失远端通话者的声音的开头的一部分的缺点。通常,在确立电话的呼叫的开头期间,从远端通话者向近端通话者进行“喂喂”等招呼是司空见惯的,所以当丢失招呼声音或寒暄的一部分时,存在对接听者给予不适感的缺点。
作为防止来自远端通话者的开头声音的丢失的简单的解决方法,也考虑了如下的方法:将现有技术的开关112变更为加法器108,将远端通话者声音和自适应滤波器收敛用信号混合输出,但如上述那样,效果最好的收敛信号多数为高斯噪声那样的非自然的信号,仍然对近端通话者产生刺耳的感觉。并且另一方面,无法解决如下的缺点:即使混入了对近端通话者不产生刺耳那样的电平的参考信号,但自适应滤波器110不会充分地收敛,从而无法充分地除去本来的声音会话中的回声。并且,以时间上过短的时间使自适应滤波器收敛时的缺点也与所述相同。
发明内容
本发明就是鉴于上述的缺点而完成的,其目的在于提供一种带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法,所述带有回声消除器的通信终端不会产生远端通话者的声音的丢失,进而不会使近端通话者听到不需要的收敛信号而给予不适感,而且能够充分地除去远端通话者回声。
为了解决上述课题,本发明的带有回声消除器的通信终端的特征在于,其具备假电路,该假电路具有与产生真回声的电路相同或大致相同的特性,并且生成假回声,该假回声通过与真回声相位相反来抵消真回声,上述假电路构成为具备:相位反转器,其使信号的相位反转;伪混合器,其生成与真回声特性相同或大致相同的假回声;以及伪电话机。
作为该假电路,其具备伪混合器、伪电话机、以及模拟混合器的通过传递函数的伪通过传递函数运算器、模拟混合器的通过传递函数的伪通过传递函数滤波器、或生成伪混合器通过信号的自适应伪通过传递函数滤波器,该假电路在没有声音时收敛。
并且,除去通信中的回声的通信终端的回声消除方法的特征在于,该方法具有与产生真回声的电路相同或大致相同的特性,生成与真回声相位相反的假回声来抵消真回声,使用伪混合器以及伪电话机,生成与真回声特性相同或大致相同且相位相反的假回声。
根据本发明,所述带有回声消除器的通信终端不会产生远端通话者的声音的丢失,进而不会使近端通话者听到不必要的收敛信号而给予不适感。而且,能够充分地除去远端通话者回声。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图2是示出本发明的第2实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图3是示出本发明的第3实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图4是示出本发明的第4实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图5是示出本发明的第5实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图6是示出本发明的第6实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图7是示出本发明的第7实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图8是示出本发明的第8实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
图9是示出现有的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。
标号说明
1:接收输入端子Rin;2:接收输出端子Rout;3:数字模拟转换器;4:混合器;5-1:电话机;5-2:伪电话机Ztel;5-3:电话机;6:模拟-数字转换器;7:发送输入端子Sin;8:发送输出端子Sout;10:相位反转器;11:伪混合器;12:带有回声消除器的通信终端装置;20:相位反转器;21:数字-模拟转换器;30:参考信号产生器31:相位反转器;32:D/A;33:伪通过传递函数运算器;34:自适应滤波器;35:加法器;40:伪通过传递函数滤波器;50:A/D;51:自适应伪通过传递函数滤波器;54:电话机;60:呼叫控制装置;61:声音检测器;62:参考信号产生器;64:电话机。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式的带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法。
(第1实施方式)
图1是示出本发明的第1实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。在图1中,1为接收输入端子Rin(以下称为“Rin 1”),以下,2为接收输出端子Rout(以下称为“Rout 2”),3为数字模拟转换器(以下称为“D/A 3”),4为混合器,5-1为电话机,6为模拟-数字转换器(以下称为“A/D 6”),7为发送输入端子Sin(以下称为“Sin 7”),8为发送输出端子Sout(以下称为“Sout 8”),11为伪混合器,5-2为伪电话机Ztel(以下称为“Ztel 5-2”),10为相位反转器。由此,构成带有回声消除器的通信终端装置12的整体。
此处,伪混合器11为混合器4的假电路。该伪混合器11只要是其反射传递函数、通过传递函数与混合器4的反射传递函数、通过传递函数相同的电路即可。不限定于特别的结构等,只要是满足上述条件即可。作为简单的电路,只要使用与混合器4相同种类的产品即可。
Ztel 5-2为电话机5-1的假电路。该Ztel 5-2只要是用于实现与电话机5-1相同的电阻抗的电路即可,不限定于特别的结构等,只要是满足上述条件即可。例如,在不具有通信功能的非常简单的电路、例如最简单的例子中,也可以是单纯的600Ω电阻元件。
以这些相位反转器10、伪混合器11以及Ztel 5-2构成伪回声生成单元,所述伪回声生成单元生成相位反转的伪回声。
(第1实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端装置12如下述那样动作。以下,使用图1来说明带有回声消除器的通信终端装置12的动作。
从未图示的远方的通话者(是相当于图1的左侧的通话者。以下记为远端通话者。)到达的声音信号(数字声音)被输入到Rin 1,在D/A 3中转换为模拟信号X_a,并从Rout 2输入到混合器4和相位反转器10中。
输入到混合器4中的信号X_a从混合器4向电话机5-1输出,但其一部分反射而成为回声信号输入到A/D 6。如公知的那样,该回声y成为混合器4中的反射传递函数Hy和信号X_a的卷积处理,所以能够如式1那样表现。
y=Hy*X_a…(1)
此处,*表示卷积。
另一方面,从混合器4向电话机5-1输出的信号也能够由作为混合器4中的另一个特性的通过传递函数Hg和信号X_a的卷积表现,所以能够如式2那样表现。即,混合器4成为如下的元件:相对于输入信号,在发送输入端子的方向上赋予Hy的特性,在电话机5-1的方向上赋予Hg的特性。
X_ah=Hg*X_a…(2)
另一方面,从D/A_3输入到相位反转器10的信号X_a被相位反转而成为-X_a,输入到伪混合器11。在该伪混合器11中,信号的一部分反射而成为伪回声信号y_dum,剩下的信号输出到伪电话机5-2。
与所述的回声信号相同,伪回声信号y_dum能够由伪混合器11中的反射传递函数Hy_dum和回声源信号X_a的卷积表现,所以能够如式3那样表现。
y_dum=Hy_dum*(-X_a)…(3)
另一方面,从伪混合器11向伪电话机5-2输出的信号Xd_ah还能够由混合器4中的通过传递函数Hg和回声源信号X_a的卷积表现,所以能够如式4那样表现。
Xd_ah=Hg_dum*(-X_a)…(4)
此处,如所述那样,
Figure GSB00000006296300071
所以,输入到A/D 6的信号ya成为回声信号y和伪回声信号y_dum的模拟相加信号。即成为如下述那样除去了回声的信号。
ya = y + y _ dum
= Hy * X _ a + ( Hy _ dum * ( - X _ a ) )
Figure GSB00000006296300074
= ( X _ a - X _ a ) * Hy · · · ( 6 )
ya在A/D 6中转换为数字信号yd,经由发送输入端子Sin 7、发送输出端子Sout 8输出到未图示的远端通话者。
(第1实施方式的效果)
如以上说明那样,根据本发明的第1实施方式,获得了如下的效果。
使用相位反转器10使来自远端的模拟声音信号反转,使用伪混合器11和Ztel 5-2生成伪回声,在模拟线上抵消伪回声和真回声,所以能够不需要用于回声消除的训练(training)。
结果,能够充分地除去回声,并且能够防止近端通话者听到用于训练的噪声,能够防止给予不适感。
并且,从远端通话者的声音的开头部分开始发挥了回声的消除处理功能,所以不会丢失远端通话者的声音的开头等。
其结果,能够提供通话质量优良的带有回声消除器的通信终端装置。
(第2实施方式)
接下来,说明本发明的第2实施方式。
图2是示出本发明的第2实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第1实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式的带有回声消除器的通信终端与上述的第1实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点为变更了相位反转器10。去掉设置在伪混合器11的前段的模拟信号的相位反转器10,新设置数字信号的相位反转器20,在伪混合器11和相位反转器20之间设置数字-模拟转换器21。
相位反转器20连接在Rin 1和Rout 2之间,使从Rin 1输入的远端通话者信号X即数字信号直接输入而转换为模拟信号。使用DSP或反转器元件等来构成该相位反转器20。一般情况下,例如仅使用DSP在信号波形上乘上-1而使数字信号中的声音波形反转,处理能够极其简单地实现。当然,也可以使用数字电路的反转器元件。
数字-模拟转换器21转换由相位反转器20反转了相位的信号。
其他的部分与第1实施方式的带有回声消除器的通信终端相同。
(第2实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端装置如下述那样动作。以下,使用图2来说明带有回声消除器的通信终端装置的动作。
第2实施方式的带有回声消除器的通信终端的动作与第1实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点为相位反转器20、数字-模拟转换器21。关于其他的部分,因为与第1实施方式相同,所以此处省略其说明。
远端通话者信号(数字信号)X输入到Rout 2以及相位反转器20。而且,输入到相位反转器20的信号X被该相位反转器20进行相位反转。例如使用DSP在信号波形上乘上-1而进行相位反转。或者,使用数字电路的反转器元件进行相位反转。
由相位反转器20进行了相位反转的信号输出到D/A 21,进行数字-模拟转换而成为模拟信号X_a 2。该模拟信号X_a 2输出到伪混合器11,之后,与上述的第1实施方式相同地进行动作。
(第2实施方式的效果)
如第1实施方式那样使用模拟信号的相位反转器10时,有时该模拟相位反转器10具有无法忽略的大小的阻抗成分。虽然阻抗成分小时没有问题,但是阻抗成分大时,为了使伪回声y_dum接近真回声y,所以需要进行调整,以使模拟相位反转器10、伪混合器11以及伪电话机Ztel 5-2这三个的组合阻抗、与混合器4和电话机5-1的组合阻抗一致。但是,使该阻抗一致的调整不容易实现,需要对模拟电路设计熟练。
与此相对,使用数字信号的相位反转器20时,在数字信号上执行相位反转,所以实现起来非常简单。
具体而言,如果使用与混合器4和伪混合器11相同种类(相同类型)的部件,设计者只要使伪电话机Ztel 5-2的阻抗和电话机5-1的阻抗一致即可,无需对设计、调整特别熟练。
如上所述,能够易于设备的设计,并且能够如前面所述那样将匹配对象限定为1对1的混合器4和伪混合器11,所以能够进一步使调整的精度提高,能够使回声除去精度提高。
另外,在本实施方式中,在模拟线上相抵了伪回声和真回声,但也可以在数字线上进行相抵。此时,也可以暂时使用未图示的其他的A/D对伪回声进行数字转换之后,输出到数字加法器(未图示),所述数字加法器设置在A/D 6到Sout 8之间,使用该数字加法器进行回声相抵。
此时也能够起到与上述第2实施方式相同的作用和效果。
(第3实施方式)
接下来,说明本发明的第3实施方式。
图3是示出本发明的第3实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第2实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式考虑了近端通话者自由地更换电话机。在第1以及第2实施方式中,使用伪电话机5-2和伪混合器11,对混合器4的通过传递函数Hg和反射传递函数Hy进行模拟而生成了伪回声。如该第1以及第2实施方式那样,无法更换电话机5-1,例如在包括电话机5-1而收纳在-个壳体那样的情况等下,虽然没有什么问题,但在使用可更换的电话机的情况下,难于在第1以及第2实施方式中进行对应。即,当在仅可更换电话机的状态下,实现带有回声消除器的通信终端装置时,为了除去回声,每当更换电话机时需要进行调整、更换,以使伪电话机5-2的阻抗与新电话机一致。
但是,每当电话机的使用者更换电话机时,进行终端装置的分解、产品的更换、调整需要熟练的技术,所以非产困难。本实施方式是鉴于该点完成的,设置后述的伪通过传递函数运算器33,无需要求近端通话者需要熟练掌握伪电话机5-2的复杂的调整、更换,并且,设置自适应滤波器34而自动且适当地除去远端通话者回声,而且使近端通话者听到使自适应滤波器34收敛的收敛信号,从而不会感到所带有的不协调感。
像这样,在假定对电话机进行了更换的终端装置中,为了对反射传递函数Hy进行模拟而除去回声,使用作为公知的技术的回声消除器。回声消除器由自适应滤波器构成,使该自适应滤波器进行学习(同意收敛),以便在通话的初期模拟Hy。即,为了学习向回声消除器输入Hy收敛用输入和反映Hy特性的回声y。具体而言,使用了如下的算法来进行处理,即:使收敛用信号通过后述的混合器4和自适应滤波器34,使自适应滤波器34的特性逐渐模拟混合器4的特性Hy,从而使逐次地消除回声后的信号e的功率成为最小。作为该算法,使用NLMS算法、LMS算法等。另外,不限定于此,也可以使用其他的算法。只要是满足如下的逐次算法,可以采用任意的算法:使用后述的Ref_ec、被数字转换的回声yd、以及加法器35的剩余输出e,进行处理以使剩余信号e成为最小。
本实施方式的发明经常利用在如下的情况:由比较简易的元件能够对混合器4的通过传递函数进行模拟。以下,对本发明的具体的实施方式进行说明。
本实施方式的带有回声消除器的通信终端与上述的第2实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点如下:去掉了伪混合器11以及伪电话机5-2,新设置了自适应滤波器34、加法器35、参考信号产生器30、相位反转器31、D/A 32、以及伪通过传递函数运算器33,并且,电话机5-1变为电话机5-3。除此之外,与第2实施方式的带有回声消除器的通信终端相同。
其中,自适应滤波器34、加法器35、参考信号产生器30、相位反转器31、以及D/A 32的功能为公知,所以无需特别进行说明。
而且,伪通过传递函数运算器33是具有对混合器4的通过传递函数Hg进行模拟的性质的元件。由衰减器和电阻等来构成该伪通过传递函数运算器33。伪通过传递函数运算器33构成为可更换。具体而言,在插座(未图示)中存入衰减器和电阻等,通过对每个该插座进行插换,从而能够变更伪通过传递函数运算器33的通过传递函数。
简单地更换预先确定的伪通过传递函数运算器、例如电阻元件的方法,如果通过例如与未图示的插座对应的电阻元件的插换等进行,则无需特殊的熟练调整,近端通话者能够简单地进行更换。
(第3实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端装置如下述那样动作。以下,使用图3来说明带有回声消除器的通信终端装置的动作。
首先,从Rin 1输入的远端通话者信号X输入到自适应滤波器34和Rout 2。来自参考信号产生器30的自适应滤波器收敛用信号Ref输入到自适应滤波器34,Ref也输入到Rout 2和相位反转器31。
相位反转器31对信号Ref进行反转而转换为-Ref。由D/A 32将相位反转器31的输出转换为模拟信号-Ref_a。接下来,-Ref_a输入到伪通过传递函数运算器33。
另一方面,信号X和Ref输入到Rout 2之后,由D/A 3转换为模拟信号X3_a。从而,X3_a为如式6那样的信号。
X3_a=X_a+Ref_a…(6)
此处,X_a、Ref_a分别为将X、Ref进行数字-模拟转换后的信号。
另一方面,来自D/A 32的反转输出信号-Ref_a输入到伪通过传递函数运算器33,成为式7那样的X3’_ah。
X3’ah=Hg_dum*(-Ref_a)…(7)
另一方面,X_a、Ref_a的混合信号Ref_ec输入到自适应滤波器34。如已经说明的那样,自适应滤波器34使用Ref_ec、被数字转换的回声yd、以及加法器35的剩余输出e,按照使剩余信号e成为最小的方式,使用逐次算法来推断混合器4的反射传递函数Hy,生成伪回声y’。生成伪回声的算法使用作为公知的算法的所述的NLMS算法和LMS等逐次算法。此处,省略算法的详细内容。
将该电话机5-3连接到混合器4之后,可以“从最初确立呼叫之后”使自适应滤波器34仅收敛1次,也可以“每当确立呼叫时”使自适应滤波器34每次都收敛。
由此,抑制回声的产生。
另一方面,与第1实施方式中叙述的相同,如式8、9那样,信号X3_a在混合器4中分别被实施反射传递函数Hy和通过传递函数Hg而成为信号y以及X3_ah。
y=Hy*C(X3_a+Ref_a)…(8)
X3_ah=Hg*(X3_a+Ref_a)…(9)
从混合器4输出到电话机5-3的信号X3_ah与来自伪通过传递函数运算器33的输出X3’_ah进行模拟加法运算,成为信号X3_tel。此处的加法运算可以如式10那样表现,成为去掉了自适应滤波器收敛用的信号Ref_a的信号。
X 3 _ tel = X 3 _ ah + X 3 , _ ah
= Hg _ dum * ( - Ref _ a ) + Hg * ( X 3 _ a + Ref _ a )
Figure GSB00000006296300123
= Hg * X 3 _ a · · · ( 10 )
此处,(10)式设
Figure GSB00000006296300125
由此,能够删除信号Ref_a,抑制近端通话者听到训练信号。
(第3实施方式的效果)
如以上说明那样,在伪通过传递函数运算器33中对混合器4的通过传递函数Hg进行模拟,生成与真回声相位反转的伪回声而消除信号X3_ah,所以不会产生近端通话者听到自适应滤波器34的收敛用的信号而带来的不协调感。
作为自适应滤波器34收敛用信号,能够使用持续时间长且电平也适当大的信号来使回声消除器的自适应滤波器34高精度地收敛,从而除去回声。
其结果,能够实现不丢失远端通话者的声音而进行舒适的通话的终端。
并且,通过将电阻值不同的元件合适地插换在伪通过传递函数运算器33的插座等中,从而无需特殊的熟练和调整,近端通话者就能够简单地更换伪通过传递函数运算器33,所以电话机选择的自由度提高。
(第4实施方式)
接下来,说明本发明的第4实施方式。
图4是示出本发明的第4实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第3实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式与第3实施方式不同的点为:去掉了伪通过传递函数运算器33,设置了伪通过传递函数滤波器40。除此之外的部分的结构与第3实施方式相同,所以此处省略了说明。
伪通过传递函数滤波器40由数字滤波器构成。例如,由数字FIR滤波器(非循环型有限抽头长滤波器构成的滤波器)、数字IIR滤波器(循环型有限抽头长滤波器构成的滤波器)构成。因为这些数字FIR滤波器和IIR滤波器为公知的技术,所以此处省略其说明。
预先设定数字滤波器的系数(未图示),以便对混合器4的通过传递函数Hg进行模拟。进而,准备几种模拟集(set)。例如设计者实际测量代表性的电话机的几个混合通过传递函数而对模拟集的种类进行模拟。将由此得到的滤波器的系数集准备到未图示的存储器中。该存储器能够使用未图示的选择开关等进行合适的选择。由此,近端通话者更换了电话机5-3时,使用选择开关等来选择希望的系数。
(第4实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端装置如下述那样动作。以下,使用图4来说明带有回声消除器的通信终端装置的动作。另外,此处以伪通过传递函数滤波器40为中心进行说明。
相位反转器31的输出-Ref输出到伪通过传递函数滤波器40。输出-Ref在该伪通过传递函数滤波器40中被实施对通过传递函数Hg_d进行了模拟的特性。
由伪通过传递函数滤波器40实施了对通过传递函数Hg_d进行了模拟的特性的信号X3’_dh被输出到D/A 32,而成为模拟信号X3’_ah,如第3实施方式中说明的那样,参考信号经由混合器而消除输入到电话机5-3的信号X3’_ah。
近端通话者更换了电话机5-3时,切换选择开关等来选择希望的系数。
(第4实施方式的效果)
如以上说明那样,代替了第3实施方式中的伪通过传递函数运算器33而使用了伪通过传递函数滤器40,所以近端通话者已经无需更换由电阻元件等实现的伪通过传递函数运算器33,使用未图示的开关等,在伪通过传递函数滤波器40具有的预先设定的几个特性中,选择一个伪通过传递函数滤波器40的特性即可。
如上述说明那样,伪通过传递函数滤波器40的输出对回声收敛信号进行消除,使近端通话者听不到杂音信号。结果,作为自适应滤波器34收敛用信号,能够使用时间上长的信号,使回声消除器的自适应滤波器34高精度地收敛,从而除去回声。
并且,使近端通话者听不到噪声,不会给予不协调感。
对于远端通话者来说,作为自适应滤波器34收敛用信号,也能够使用充分的电平的自适应滤波器34收敛用信号,使回声消除器的自适应滤波器34高精度地收敛,从而除去回声。
进而,从远端通话者传送到近端通话者的声音也不会丢失,能够实现进行舒适的通话的终端。
(第5实施方式)
接下来,说明本发明的第5实施方式。
图5是示出本发明的第5实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第4实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式与第4实施方式的区别点为:新设置了A/D 50;去掉了伪通过传递函数滤波器40,而设置了自适应伪通过传递函数滤波器51。除此之外的部分的结构与第4实施方式相同,所以此处省略其说明。
本实施方式是考虑如下的情况而产生的实施方式:没有确定连接到混合器4上的电话机54或想频繁变更连接到混合器4上的电话机54。在第4实施方式中,设计者将代表性的伪通过传递函数Hg的特性预先设定到伪通过传递函数滤波器40中。例如,连接到混合器4上的电话机为设计本终端12时还没有上市的电话机等的情况下,设计者无法预先得知其特性,所以产生如下的不方便的情况:无法精密地测定伪通过传递函数滤波器40的特性等。其原因为:真实的通过传递函数特性Hg多少影响连接到混合器4上的电话机5-3(或54)的特性。
如上所述,在本实施方式中,即使连接了无法预先得知特性那样的电话机54时,也能够无故障地使用。因此,设置自适应伪通过传递函数滤波器51,使该自适应伪通过传递函数滤波器51、自适应滤波器34收敛,使近端通话者不会听到用于收敛自适应伪通过传递函数滤波器51的收敛用信号而感觉到不协调感,自适应滤波器34能够充分地收敛而使远端通话者听不到回声,减轻远端通话者向近端通话者产生的声音丢失而引起的不协调感和不舒服感。
自适应伪通过传递函数滤波器51是用于生成伪混合器通过信号X5’_dh的元件。由自适应伪通过传递函数滤波器51生成的伪混合器通过信号X5’_dh是对参考信号Ref通过混合器4的信号进行模拟的信号。即,信号X5’_dh是消除X3_ah的信号,详细而言是如下的信号:由参考信号产生器30输出的信号Ref在D/A 3中转换为模拟信号之后,用于对通过了混合器4的信号X3_ah进行消除。
伪通过传递函数滤波器51的自适应算法使用与自适应滤波器34相同的LMS算法、NLMS算法等。另外,相对于在自适应滤波器34中进行动作以使加法器35的输出e的功率最小,在自适应伪通过传递函数滤波器51中逐次地进行自适应学习以使信号X5_tel的功率成为0。并且,在本实施方式中,同时对X3_ha和X5’_ah以模拟信号之间的方式进行加法运算,但作为其他的方法,也可以像自适应滤波器34那样,使用数字加法器(未图示)。即当然也可以采用如下的方法:将D/A设置在混合器4后段,将A/D设置在D/A的后段,将未图示的加法器设置在A/D和D/A之间,作为数字信号进行加法运算。
(第5实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端装置如下述那样动作。以下,使用图5来说明带有回声消除器的通信终端装置的动作。另外,此处以自适应伪通过传递函数滤波器51为中心进行说明。
来自相位反转器31的输出-Ref输入到自适应伪通过传递函数滤波器51。自适应伪通过传递函数滤波器51生成伪混合器通过信号X5’_dh。
而且,仅当近端通话者最初将电话机54连接到混合器4上时,从近端通话者操作的未图示的开关,通过控制信号使参考信号产生器30产生用于收敛自适应伪通过传递函数滤波器51的参考信号Ref。Ref在相位反转器31中转换为-Ref,输入到自适应伪通过传递函数滤波器51。自适应伪通过传递函数滤波器51使用-RefX5_tel_d逐次学习系数以使X5_tel_d的功率最小。伪信号X5’_dh由D/A 32进行了数字-模拟转换,在模拟信号线上与X3_ah进行加法运算而成为X5_tel。X5tel在A/D 50中转换为数字信号X5_tel_d而输入到自适应伪通过传递函数滤波器51,像已经说明的那样用于自适应伪通过传递函数滤波器51的系数(未图示)的更新。由此,使用上述算法来学习、更新自适应伪通过传递函数滤波器51的系数,以使信号X5_tel的功率最小。之后,使用该系数使自适应伪通过传递函数滤波器51发挥功能。
将其他的电话机54连接到混合器4上时,重复上述相同的处理,指定使信号X5_tel的功率成为最小的系数,使用该系数使自适应伪通过传递函数滤波器51发挥功能。
(第5实施方式的效果)
如以上说明的那样,在第5实施方式中,除了第4实施方式的效果之外,还得到如下的效果。
即使在连接了终端设计时无法得到特性的电话机54的情况下,最初将电话机54连接到混合器上或仅最初“确立呼叫时”,使自适应伪通过传递函数滤波器51进行学习,之后使用学习后的自适应伪通过传递函数滤波器51来进行处理,所以近端通话者能够不受回声消除器的自适应伪通过传递函数滤波器51的收敛信号的影响,并且远端通话者声音也不会丢失,远端通话者能够以充分除去了回声的声音进行质量优良的通话。
(第6实施方式)
接下来,说明本发明的第6实施方式。
图6是示出本发明的第6实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第4实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式的带有回声消除器的通信终端与第4实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点为新设置了呼叫控制装置60和声音检测器61,将电话机5-3改变为电话机64,除此之外的结构与第4实施方式相同。
本实施方式是假定混合器4的连接端是PBX(未图示)等、对端电话机为不确定的情况而产生的实施方式。在第4实施方式中,例如初始设置电话机5-3时或置换电话机时,近端通话者一次选择伪通过传递函数滤波器40,在以后的通话中使用即可。但是,混合器4的连接端为PBX等那样的情况下,每次连接呼叫时近端通话者的电话机都产生变化,连接到与上一次相同的电话机的可能性很小。进而也可能存在如下的情况:例如像内线传送等那样,在一旦确立的呼叫连接中所选择的伪通过传递函数滤波器40的特性在接下来的呼叫连接时已经成为不合适的特性。此时,终端装置12的操作、控制变得困难。即,在第4实施方式中混合器4的连接端成为PBX时,PBX介于近端通话者电话机5-3和本发明的通信终端12之间,近端通话者的电话机5-3和通信终端装置12已经不存在于同一壳体而分别存在于不同的壳体中,近端通话者已经难于经由PBX操作、控制终端装置12。
从而,像这样的情况下要求如下的终端装置12:不依赖于近端通话者的操作,能够自动选择自适应滤波器34的训练或伪通过传递函数滤波器40的系数。本发明是鉴于该点而完成的。
以下,使用图6来说明本发明的第6实施方式的带有回声消除器的通信终端。第6实施方式的带有回声消除器的通信终端与第4实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点为:新设置了电话机64、呼叫控制装置60、以及声音检测器61;和参考信号产生器62的动作,因为除此之外与第4实施方式相同,所以省略与除此之外的部分相关的详细的说明。
呼叫控制装置60是用于与声音检测器61协作而控制通过参考信号产生器62向自适应滤波器34输出收敛用信号的装置。具体而言,呼叫控制装置60是用于对参考信号产生器62输出信号Cnt_adp_ok的装置,所述信号Cnt_adp_ok许可参考信号产生器62将收敛用信号输出到自适应滤波器34。即,使用电话机64连接了呼叫时、或通过未图示的PBX产生了内线传送时,呼叫控制装置60检测出该呼叫的连接或内线传送的产生,仅以预先设定的一定时间(例如10秒。该时间为根据各种条件适当指定的数值,不限定于10秒。),将许可自适应滤波器34的收敛用信号的输出的信号Cnt_adp_ok输出到参考信号产生器62。
进而,呼叫控制装置60是用于根据被呼叫端电话号码等从通过设计者预先保存的几个伪通过传递函数滤波器40中选择最佳的1个滤波器的装置。例如,在输出-Ref被输出到伪通过传递函数滤波器40之前,从将呼出端电话号码和伪通过传递函数滤波器40关联起来的数据中,选择1个伪通过传递函数滤波器40。
声音检测器61是用于检测输入到Rin 1的输入信号中有无声音(声音检测),根据声音的有无选择性地输出控制信号的装置。声音检测的方法可以使用例如本发明者之前提出的日本特开平10-301600号公报中记载的那样的方法。另外,即使除此之外的方法,只要是能够判断出信号中的人的声音的有无的方法,也可以采用其他的方法,没有进行特别的限定。检测结果为“存在声音”时,该声音检测器61对参考信号产生器62不输出任何信号,检测结果为“没有声音”时,该声音检测器61对参考信号产生器62输出信号Vad_adp_ok,所述信号Vad_adp_ok促使参考信号产生器62向自适应滤波器34输出收敛用信号。
参考信号产生器62是用于仅当信号Cnt_adp_ok和信号Vad_adp_ok同时存在时输出专用信号Ref的装置。即,仅当来自呼叫控制装置60的信号Cnt_adp_ok和来自声音检测器61的信号Vad_adp_ok同时存在时,参考信号产生器62将高斯噪声等用于使自适应滤波器34收敛的专用信号Ref输出到相位反转器31、Rout 2、以及自适应滤波器34。
仅当远端通话者声音检测为“无”时,输出由该参考信号产生器62产生的参考信号Ref,其原因如下。
在近端通话者用电话机64和混合器4之间存在PBX等的交换机时,近端通话者已经无法对带有回声消除器的终端进行操作。即,近端通话者无法根据电话机64的种类等来进行伪通过传递函数滤波器40的调整等。并且,关于近端通话者的电话机64而言,近端通话者在通话系统设置之后,考虑连接设计者进行设计时无法预见(计划换购电话机64等)的特性的电话机64。此时,设计者再次增加伪通过传递函数滤波器40的选择分支等来解决问题的方法为常用的方法,但由于装置的存储器量限定等,经常产生无法增加伪通过传递函数滤波器40的选择分支的情况。
像这样的情况下,作为退而求其次的方法,按照从已经存在的选择分支中选择最合适的伪通过传递函数滤波器40的方式来进行处理。此时,伪通过传递函数滤波器40无法完全模拟根据混合器4和新的电话机64的组合而产生的混合器4的通过传递函数Hg,所以伪通过传递函数滤波器40的输出无法完全消除从混合器4漏出的用于使自适应滤波器34收敛的信号,多少使近端通话者漏听到。因此,近端通话者需要努力进行噪声和声音的分辨。其结果,近端通话者产生不协调感,因为专注于听取声音所以会话的疲劳感增大,通话质量劣化。
在现有技术中,不论是否存在Rin 1的声音信号,都产生自适应滤波器34的收敛用的信号,所以近端通话者始终受到收敛用信号的影响而不协调感进一步变大。
因此在本实施方式中,设置了声音检测器61,仅限在呼叫确立一定期间(在本实施方式中为10秒)、而且在没有声音期间,进行自适应滤波器34的收敛,在远端通话者声音存在期间停止用于使自适应滤波器34收敛的信号而将没有噪声的声音输出到近端通话者,减轻近端通话者的疲劳感,提高通话质量。
(第6实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端装置如下述那样动作。以下,使用图6来说明带有回声消除器的通信终端装置的动作。
远端通话者的声音信号X输入到Rin 1时,声音检测器61检测(声音检测)出该信号中的声音的有无。声音检测器61中的检测结果为“存在声音”时,不对参考信号产生器62输出任何信号。检测结果为“没有声音”时,向参考信号产生器62输出信号Vad_adp_ok,所述信号Vad_adp_ok促使参考信号产生器62将收敛用信号输出到自适应滤波器34。
另一方面,使用电话机64连接了呼叫、或通过未图示的PBX产生内线传送时,呼叫控制装置60检测出该呼叫或内线传送,仅以预先设定的一定时间(例如10秒),向参考信号产生器62输出信号Cnt_adp_ok,所述信号Cnt_adp_ok许可参考信号产生器62将收敛用信号输出到自适应滤波器34。
参考信号产生器62等待来自呼叫控制装置60以及声音检测器61的信号,仅当来自呼叫控制装置60的信号Cnt_adp_ok和来自声音检测器61的信号Vad_adp_ok同时存在时进行动作。即,当输出了两个信号时,仅以信号Cnt_adp_ok的输出时间即一定时间(例如10秒),将用于使自适应滤波器34收敛的专用信号Ref输出到相位反转器31、Rout 2、以及自适应滤波器34。
输出了信号Ref的相位反转器31的动作与第4实施方式相同。相位反转器31的输出-Ref被输出到伪通过传递函数滤波器40。另一方面,在输出-Ref被输出到伪通过传递函数滤波器40之前,呼叫控制装置60根据被呼叫端电话号码等,从预先保存在上述表等中的伪通过传递函数滤波器40中,选择最佳的1个滤波器。
在相位反转器31的输出-Ref被输出到伪通过传递函数滤波器40之前,呼叫控制装置60结束伪通过传递函数滤波器40的选择。伪通过传递函数滤波器40的输出X6’_dh被输出到D/A 32,经过模拟转换成为X6’_ah而被输出。
另一方面,参考信号产生器62的输出经由Rout 2、D/A 3、以及混合器4成为X6_ah而从混合器4输出。并且,参考信号产生器62的输出也输入到自适应滤波器34,但因为该自适应滤波器34中的动作与第3实施方式相同,所以此处省略动作的说明。
从混合器4向电话机64输出的X6_ah与从D/A 32输出的X6’_ah进行模拟加法运算而被消除。另外,此处对X6_ah和X6’_ah进行了模拟加法运算,但当然也可以一旦对信号进行数字化,使用数字加法器来对X6_ah和X6’_ah进行加法运算。
因为结束了加法运算的信号X6_tel与X6_ah和X6’_dh进行了相互抵消,所以近端通话者不会听到。
如上述那样,仅当通过声音检测器61检测出远端通话者声音为“无”时,执行从参考信号产生器62输出参考信号。即,仅限在呼叫确立一定期间(在本实施方式中为10秒)、而且在没有声音期间进行自适应滤波器34的收敛,在远端通话者声音存在期间停止用于使自适应滤波器34收敛的信号而将没有噪声的声音输出到近端通话者。
(第6实施方式的效果)
如以上说明那样,由于在装置设定之后电话机64的换购和PBX引起的频繁的电话机的变更等,即使在伪通过传递函数滤波器40的特性从本来最佳的特性产生微小的误差的情况下,仅限在没有声音期间产生自适应滤波器34的收敛信号,在声音存在期间不输出用于使自适应滤波器34收敛的信号,所以不会产生远端通话者的声音丢失,能够减轻自适应滤波器34的收敛信号对近端通话者的不协调感。
其结果,能够减轻近端通话者的疲劳感,实现通话质量的提高。
另外,在本实施方式中,根据呼叫控制装置被呼叫端电话号码进行了滤波器40的选择,但当然也可以将近年来普及的IP电话等的IP地址作为用于选择滤波器40的信息来使用。
(第7实施方式)
接下来,说明本发明的第7实施方式。
图7是示出本发明的第7实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第5实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式的带有回声消除器的通信终端与第5实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点为:新设置了呼叫控制装置60和声音检测器61;由自适应伪通过传递函数滤波器70来代替了自适应伪通过传递函数滤波器51。另外,呼叫控制装置60和声音检测器61与第6实施方式的带有回声消除器的通信终端相同。
第7实施方式是基于第5实施方式所产生的,所以第7实施方式相对于第5实施方式的改善点与第6实施方式相对于第4实施方式的改良点相同。即,是鉴于如下的情况而产生的:像混合器的连接端为未图示的PBX等的情况那样,每次连接的电话机不同时,即使近端通话者为了改善通话质量而想要操作本发明终端装置12,也无法操作本发明终端装置12。
例如,在第5实施方式中,如所述那样当初始设置时等仅一次使自适应伪通过传递函数滤波器51自适应,则在第2次以后使用上次的呼叫连接中收敛结束的自适应伪通过传递函数滤波器51来除去自适应滤波器收敛信号,从而能够使近端通话者听不到自适应滤波器收敛信号。但是,在PBX等中,在每次呼叫连接时电话机都不同的状况下,在上次收敛结束的自适应伪通过传递函数滤波器51中,因为特性不同所以无法继续使用。进而,在第5实施方式中,进行自适应伪通过传递函数滤波器51的收敛时,根据情况,如下述那样,有时使远端通话者的声音的一部分丢失的可能性比第4实施方式大。
以下说明第5实施方式的问题点。在第5实施方式中使用了如下的方法(使用逐次算法的方法):使用远端通话者信号X和自适应滤波器收敛信号Ref的混合信号来使自适应滤波器34收敛,并且自适应伪通过传递函数滤波器51也将对X3_ah和X5’_ah这2个模拟信号进行加法运算的信号X5_tel作为剩余信号使自适应伪通过传递函数滤波器51收敛。从而,如所述那样在第5实施方式中收敛自适应伪通过传递函数滤波器51以使信号X5_tel的功率最小。即,存在如下的可能性:产生使用远端通话者信号X和自适应滤波器收敛信号Ref的混合信号过度进行的最小化,也消除远端通话者的声音而使声音劣化。对于近端通话者来说,存在产生如下的问题的可能性:远端通话者的声音产生丢失或变小。
本发明对基于第5实施方式的结构的终端装置12进行了改良,使得即使将其应用在夹装有PBX等的系统中,也不产生这样的问题。
因此,设置了呼叫控制装置60、声音检测器61、以及自适应伪通过传递函数滤波器70。
(第7实施方式的回声消除方法)
以下,使用图7来说明第7实施方式的动作。
第7实施方式与第5实施方式不同的点仅为自适应伪通过传递函数滤波器70的动作,所以此处省略说明除此之外的部分。并且,关于呼叫控制装置60和声音检测器61与第5实施方式相同。
声音检测器61的输出信号Vad_adp_ok和呼叫控制装置60的输出信号Cnt_adp_ok输入到自适应伪通过传递函数滤波器70。自适应伪通过传递函数滤波器70仅当被输入了信号Vad_adp_ok和信号Cnt_adp_ok时,使用信号-Ref和信号X5_tel_d来执行自适应伪通过传递函数滤波器70的收敛。即,仅当X3_ah上没有远端通话者声音信号成分时执行自适应伪通过传递函数滤波器70的收敛。
(第7实施方式的效果)
通过以上所述,除了第5实施方式的效果之外,当与电话机64连接了呼叫时、或产生了内线传送时,以预先设定的一定时间,并且仅当远端通话者信号为“没有声音”时,进行收敛,所以无法对自适应伪通过传递函数滤波器70进行使远端声音功率成为最小的收敛。其结果,即使在通过PBX引起的频繁的电话机的变更,而每次使自适应伪通过传递函数滤波器70的特性收敛的情况下,也不会使远端通话者的声音丢失。进而,远端通话者的声音存在时不会产生自适应滤波器收敛信号,所以能够减轻由于近端通话者听到自适应滤波器收敛信号引起的不协调感。其结果,能够减轻近端通话者的疲劳感,提高通话质量。
(第8实施方式)
接下来,说明本发明的第8实施方式。
图8是示出本发明的第8实施方式的带有回声消除器的通信终端的概要结构图。因为本实施方式的带有回声消除器的通信终端的整体结构与上述的第7实施方式的带有回声消除器的通信终端大致相同,因此,此处对相同部件赋予相同的标号而省略其说明,以区别点为中心进行说明。
本实施方式的带有回声消除器的通信终端与第7实施方式的带有回声消除器的通信终端的区别点为:设置有双向通话检测器80;设置有自适应伪通过传递函数滤波器81来代替自适应伪通过传递函数滤波器70;设置有参考信号产生器82来代替参考信号产生器62;设置有自适应滤波器83来代替自适应滤波器34;去掉了声音检测器61。关于除此之外的部分与第7实施方式相同。
双向通话检测器80是进行Sout 8以及Rin 1的双向的声音检测的元件。即,是不仅进行远端通话者声音的检测还进行近端通话者声音的检测的元件。该双向通话检测器80例如可以通过下述那样来实现:与第7实施方式中的声音检测器61的连接方式相同地连接,并且通过另外的途径连接在Sout 8上,同时使用来自Rin 1和Sout 8的输入来进行动作。只要是能够进行近端通话者声音的检测和远端通话者声音的检测的元件,无论什么样的元件都可以。
该双向通话检测器80将Sout 8以及Rin 1作为输入检测下述的通话状态。
通话状态1:存在远端通话者声音(以下称为“接收谈话”。)
通话状态2:存在近端通话者声音(以下称为“发送谈话”。)
通话状态3:存在近端通话者声音并且存在远端通话者声音(以下称为“双方谈话”。)
通话状态4:两方声音都不存在(以下称为“无声”。)
双向通话检测器80仅在无声时,对自适应伪通过传递函数滤波器81和参考信号产生器82输出收敛许可信号dtd_adp_on。并且,双向通话检测器80仅当接收谈话以及无声时,将自适应滤波器收敛许可信号dtd_ec_adp_ok输出到自适应滤波器83。
参考信号产生器82是用于实现如下功能的元件:仅当存在来自双向通话检测器80的信号dtd_adp_on和来自呼叫控制装置60的信号Cnt_adp_ok时,将用于使自适应滤波器83收敛的信号Ref输出到自适应滤波器83、Rout 2以及相位反转器31。除上述的条件外,参考信号产生器82不进行任何的动作。
自适应伪通过传递函数滤波器81是用于仅当存在来自双向通话检测器80的信号dtd_ec_adp_on和来自呼叫控制装置60的信号Cnt_adp_ok时进行系数的收敛的元件。
(第8实施方式的回声消除方法)
如上述那样构成的带有回声消除器的通信终端如下述那样动作。另外,第8实施方式与第7实施方式的区别点仅为双向通话检测器80、自适应伪通过传递函数滤波器81、参考信号产生器82、以及自适应滤波器83的动作,关于除此之外的部分与第7实施方式相同,所以关于与第7实施方式相同的部分此处省略了其说明。
双向通话检测器80的检测结果、自适应伪通过传递函数滤波器81的收敛动作、以及自适应滤波器83的收敛动作如下所述。参考信号产生器82仅当无声状态时将使自适应滤波器83收敛的信号Ref输出到自适应滤波器83、Rout 2、以及相位反转器31。自适应伪通过传递函数滤波器81也仅当无声状态时进行收敛动作。自适应滤波器83不仅在无声状态时而且还在接收谈话时也进行收敛动作。另外,不限定于此,还可以例如使自适应滤波器83进行动作以便当接收谈话时停止收敛。
对双向通话检测器80的检测结果的各状态的动作进行综合,则如下所述。
无声状态时:
参考信号产生器82将使自适应滤波器83收敛的信号Ref输出到自适应滤波器83、Rout 2、以及相位反转器31。由此,自适应伪通过传递函数滤波器81和自适应滤波器83也进行收敛动作。
接收谈话时:
接收谈话时,参考信号产生器82不进行任何动作。由此,不输出参考信号Ref,自适应伪通过传递函数滤波器81不进行收敛动作。不输出参考信号的理由如第7实施方式中说明那样。在本实施方式中,接收谈话时自适应滤波器83进行收敛动作。其原因为,接收谈话时,对于自适应滤波器83来说能够得到参考信号X,能够得到由X引起的回声yd,从而可以进行自适应滤波器83的收敛。当然,也可以当接收谈话时停止自适应滤波器83的自适应,仅当双向通话检测器80的判定结果为无声状态时进行收敛动作。
发送谈话时:
不进行自适应滤波器83的收敛。其原因为,发送谈话时,不存在远端信号X,由于没有远端信号X所以也不存在应该消去的回声信号yd。参考信号产生器82也不进行任何动作。从而,自适应伪通过传递函数滤波器81也不进行收敛。倘若产生了参考信号Ref,使通过传递函数滤波器81开始收敛时,X5_tel中包括近端通话者的发送声音。结果,进行X5_tel的最小化时,这次近端通话者对远端通话者发送的发送声音也成为最小化(消除),因此是不适合的。从而,参考信号产生器82不进行任何的动作,自适应伪通过传递函数滤波器81不进行收敛动作。
双方谈话时:
因为是近端通话者声音和远端通话者声音同时存在的状态,所以根据与第7实施方式中说明的相同的理由,自适应伪通过传递函数滤波器81不进行收敛动作。并且,由于yd中混合有远端通话者信号X的回声和近端通话者的发送声音信号,所以自适应滤波器83也不进行收敛。当然参考信号产生器82不进行任何动作。
如上所述,根据双向通话检测器80的检测结果,使参考信号产生器82、自适应滤波器83、以及自适应伪通过传递函数滤波器81进行动作,所以即使例如由于未图示的PBX等的控制而产生了呼叫的连接传送等,也在每次确立呼叫时自动地将自适应伪通过传递函数滤波器81调整为最佳的特性,在最佳的期间输出用于使自适应滤波器83收敛的参考信号,使用适当的电平和持续充分长时间的参考信号使自适应滤波器83收敛。由此,使远端通话者不会受到回声的烦恼。
因为存在近端通话者信号时停止自适应滤波器83的收敛,所以自适应滤波器83不会对近端通话者声音信号产生干扰,对回声进行收敛而高精度地除去回声,通过自适应伪通过传递函数滤波器81,不会使近端通话者听到无用的收敛用噪声而产生烦恼,能够不使从远端通话者到达近端通话者的远端通话者的声音的一部分丢失,实现良好的通话。
(第8实施方式的效果)
在第7实施方式的基础上,参考信号产生器82仅当无声时产生自适应滤波器83收敛用信号,自适应伪通过传递函数滤波器81仅当存在参考信号时进行收敛动作,自适应滤波器83仅当接收谈话时和无声时进行收敛动作,所以能够使用充分的电平信号使自适应滤波器83收敛充分长的时间。
并且,自适应伪通过传递函数滤波器81不会过度地消除远端声音,所以不会使远端通话者的声音丢失。
自适应伪通过传递函数滤波器81消除了向近端通话者方向漏出的自适应滤波器83的收敛用参考信号,所以近端通话者也不会听到无用的噪声而产生烦恼。
其结果,能够提供可以实现良好的通话的带有回声消除器的终端装置。
(变形例)
在上述第1~8实施方式中,将连接在一般的电话机上的终端装置作为例子进行了说明,但是也可以使用于近年来普及的IP电话用的终端装置等。
在该情况下,也能够起到与上述各实施方式相同的作用和效果。

Claims (18)

1.一种带有回声消除器的通信终端,该通信终端用于除去通信中的回声,其特征在于,所述带有回声消除器的通信终端具备:
假电路,该假电路具有与产生真回声的电路相同或大致相同的特性,并生成假回声,该假回声通过与真回声相位相反来抵消真回声,
上述假电路构成为具备:相位反转器,其使信号的相位反转;伪混合器,其生成与真回声特性相同或大致相同的假回声;以及伪电话机。
2.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,
一体地设置了装置主体和近端通话者电话机。
3.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,
上述相位反转器由在上述信号为数字状态时使其相位反转的数字信号相位反转器构成。
4.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,
上述假电路构成为具备伪通过传递函数运算器,该伪通过传递函数运算器模拟混合器的通过传递函数。
5.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,
上述假电路构成为具备伪通过传递函数滤波器,该伪通过传递函数滤波器模拟混合器的通过传递函数。
6.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,
上述假电路构成为具备自适应伪通过传递函数滤波器,该自适应伪通过传递函数滤波器生成伪混合器通过信号。
7.根据权利要求4所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,上述假电路具备:
数字信号相位反转器,其在信号为数字状态时使其相位反转;以及
参考信号产生器,其输出自适应滤波器收敛用信号。
8.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,所述带有回声消除器的通信终端具备:
呼叫控制装置,其在与电话机连接了呼叫时或产生内线传送时,仅以预先设定的一定时间,输出许可自适应滤波器收敛用信号输出的信号;
声音检测器,其仅当远端通话者信号为“没有声音”时,输出促使自适应滤波器收敛用信号输出的信号;以及
参考信号产生器,其仅当存在来自上述呼叫控制装置以及声音检测器的信号的两方时,输出自适应滤波器收敛用信号,
限定在没有声音的一定期间,产生自适应滤波器收敛用信号。
9.根据权利要求8所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,所述带有回声消除器的通信终端具备:
上述假电路具有的相位反转器,其使来自上述参考信号产生器的输出信号的相位反转;以及伪通过传递函数滤波器,其保存有多个模拟混合器的通过传递函数的伪通过传递函数,
上述呼叫控制装置在向上述伪通过传递函数滤波器输出上述相位反转器的输出之前,从保存在该伪通过传递函数滤波器中的多个伪通过传递函数中选择最佳的1个。
10.根据权利要求1所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,所述带有回声消除器的通信终端具备:
呼叫控制装置,其在与电话机连接了呼叫时或产生内线传送时,仅以预先设定的一定时间,输出许可收敛用信号输出的信号;
声音检测器,其仅当远端通话者信号为“没有声音”时,输出促使自适应滤波器收敛用信号输出的信号;以及
上述假电路具有的自适应伪通过传递函数滤波器,其仅当存在来自上述呼叫控制装置以及声音检测器的信号的两方时进行收敛,
限定在没有声音的一定期间进行收敛。
11.根据权利要求8所述的带有回声消除器的通信终端,其特征在于,所述带有回声消除器的通信终端具备双向通话检测器来代替上述声音检测器,所述双向通话检测器检测:存在远端通话者声音的状态即“接收谈话”、存在近端通话者声音的状态即“发送谈话”、存在近端通话者声音且存在远端通话者声音的状态即“双方谈话”、以及两方声音都不存在的状态即“无声”,
该双向通话检测器的检测结果为无声时,使上述参考信号产生器产生自适应滤波器收敛用信号。
12.一种除去通信中的回声的通信终端的回声消除方法,其特征在于,所述通信终端的回声消除方法具有与产生真回声的电路相同或大致相同的特性,生成与真回声相位相反的假回声来抵消真回声,
使用伪混合器以及伪电话机,生成与真回声特性相同或大致相同且相位相反的假回声。
13.根据权利要求12所述的通信终端的回声消除方法,其特征在于,
使用伪通过传递函数运算器、伪通过传递函数滤波器和自适应伪通过传递函数滤波器来生成假回声。
14.根据权利要求12所述的通信终端的回声消除方法,其特征在于,
当信号为数字状态时使其相位反转。
15.根据权利要求12所述的通信终端的回声消除方法,其特征在于,
仅当存在如下的两个信号的双方时,输出自适应滤波器收敛用信号,所述两个信号为:当与电话机连接了呼叫时或产生内线传送时,仅以预先设定的一定时间输出的、许可自适应滤波器收敛用信号输出的信号;以及仅当远端通话者信号为“没有声音”时输出的、促使自适应滤波器收敛用信号输出的信号,
限定在没有声音的一定期间,产生自适应滤波器收敛用信号。
16.根据权利要求12所述的通信终端的回声消除方法,其特征在于,
在向伪通过传递函数滤波器输出相位反转器的输出之前,呼叫控制装置从保存在上述伪通过传递函数滤波器中的多个伪通过传递函数中选择最佳的1个。
17.根据权利要求12所述的通信终端的回声消除方法,其特征在于,
仅当存在如下的两个信号的双方时,由自适应伪通过传递函数滤波器进行收敛,所述两个信号为:当与电话机连接了呼叫时或产生内线传送时,仅以预先设定的一定时间输出的、许可自适应滤波器收敛用信号输出的信号;以及仅当远端通话者信号为“没有声音”时输出的、促使自适应滤波器收敛用信号输出的信号,
限定在没有声音的一定期间进行收敛。
18.根据权利要求12所述的通信终端的回声消除方法,其特征在于,
使用双向通话检测器,所述双向通话检测器检测:存在远端通话者声音的状态即“接收谈话”、存在近端通话者声音的状态即“发送谈话”、存在近端通话者声音且存在远端通话者声音的状态即“双方谈话”、以及两方声音都不存在的状态即“无声”,
该双向通话检测器的检测结果为无声时或接收谈话时,自适应滤波器进行收敛动作。
CN2005800300185A 2004-09-07 2005-04-07 带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法 Expired - Fee Related CN101015133B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP260039/2004 2004-09-07
JP2004260039A JP4622399B2 (ja) 2004-09-07 2004-09-07 エコーキャンセラ付き通信端末及びそのエコーキャンセル方法
PCT/JP2005/006851 WO2006027868A1 (ja) 2004-09-07 2005-04-07 エコーキャンセラ付き通信端末及びそのエコーキャンセル方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101015133A CN101015133A (zh) 2007-08-08
CN101015133B true CN101015133B (zh) 2010-08-11

Family

ID=36036162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2005800300185A Expired - Fee Related CN101015133B (zh) 2004-09-07 2005-04-07 带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8160241B2 (zh)
JP (1) JP4622399B2 (zh)
CN (1) CN101015133B (zh)
GB (1) GB2432766A (zh)
WO (1) WO2006027868A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1822709B (zh) * 2006-03-24 2011-11-23 北京中星微电子有限公司 一种麦克风回声消除系统
JP2007318274A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Yamaha Corp 放収音装置
US8160240B2 (en) * 2008-05-28 2012-04-17 Microsemi Semiconductor (U.S.) Inc. Echo cancellation balance using noise generator and average power detection
US8135058B2 (en) * 2008-10-10 2012-03-13 Csr Technology Inc. Adaptive known signal canceller
JP2011066668A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Brother Industries Ltd エコー除去装置、エコー除去方法、およびエコー除去装置のプログラム
KR102317686B1 (ko) 2017-03-22 2021-10-26 삼성전자주식회사 잡음 환경에 적응적인 음성 신호 처리방법 및 장치
CN108206023A (zh) * 2018-04-10 2018-06-26 南京地平线机器人技术有限公司 声音处理设备和声音处理方法
CN114171043B (zh) * 2021-12-06 2022-09-13 北京百度网讯科技有限公司 回声的确定方法、装置、设备以及存储介质

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479503A (en) * 1992-08-24 1995-12-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Two-wire to four-wire switching exchanger
CN1202051A (zh) * 1997-06-11 1998-12-16 冲电气工业株式会社 采用多段增益的回声消除器
CN1315801A (zh) * 2000-03-27 2001-10-03 朗迅科技公司 用自适应判决门限来完成通话重叠检测的方法和装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0226168A (ja) * 1988-07-14 1990-01-29 Nec Corp 音声会議装置
JPH03188718A (ja) * 1989-12-18 1991-08-16 Nec Corp エコーキャンセラトレーニング方式
JP3252500B2 (ja) * 1992-12-22 2002-02-04 岩崎通信機株式会社 双方向増幅器
JPH08237175A (ja) * 1995-02-24 1996-09-13 Casio Comput Co Ltd エコーキャンセラ装置、該エコーキャンセラ装置のフィルタ係数設定方法および該エコーキャンセラ装置を備える音声通信装置
JPH08265224A (ja) * 1995-03-22 1996-10-11 Nec Corp エコーキャンセラ
JP3409075B2 (ja) * 1996-03-08 2003-05-19 株式会社エヌ・イー・エフ エコーキャンセラのトレーニング制御装置
JP4272849B2 (ja) 2002-06-13 2009-06-03 Necインフロンティア株式会社 エコーキャンセラのトレーニングを制御する通信システム及び回線交換システム
US7215765B2 (en) * 2002-06-24 2007-05-08 Freescale Semiconductor, Inc. Method and apparatus for pure delay estimation in a communication system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5479503A (en) * 1992-08-24 1995-12-26 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Two-wire to four-wire switching exchanger
CN1202051A (zh) * 1997-06-11 1998-12-16 冲电气工业株式会社 采用多段增益的回声消除器
CN1315801A (zh) * 2000-03-27 2001-10-03 朗迅科技公司 用自适应判决门限来完成通话重叠检测的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
GB0705506D0 (en) 2007-05-02
GB2432766A (en) 2007-05-30
JP2006080660A (ja) 2006-03-23
CN101015133A (zh) 2007-08-08
WO2006027868A1 (ja) 2006-03-16
US20080037766A1 (en) 2008-02-14
JP4622399B2 (ja) 2011-02-02
US8160241B2 (en) 2012-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61502581A (ja) 無線及び陸線電話用の全二重式スピ−カ−ホ−ン
US5838665A (en) Data network telephone adaptor device
US8379823B2 (en) Distributed bridging
JPH02238731A (ja) エコーキャンセラ、それを備えた通信装置および信号処理方法
US8433060B2 (en) Method and system for stereo echo cancellation for VoIP communication systems
US20090252315A1 (en) Audio Signal Routing
JP2785336B2 (ja) 音響エコーキャンセラのトレーニング方式
US8050398B1 (en) Adaptive conferencing pod sidetone compensator connecting to a telephonic device having intermittent sidetone
CN101015133B (zh) 带有回声消除器的通信终端及其回声消除方法
US20020101982A1 (en) Line echo canceller scalable to multiple voice channels/ports
US5875246A (en) Distributed audio signal processing in a network experiencing transmission delay
JP3355594B2 (ja) エコーキャンセラ装置
JPH07303067A (ja) エコーキャンセラ
JP4146585B2 (ja) ハンズフリー装置
JP2965060B2 (ja) エコーキャンセラ装置
JPH03109828A (ja) 平坦遅延長計測方法および装置、反響消去装置ならびに電話端末
JPH08213939A (ja) エコーキャンセラ装置
JPH066440A (ja) 自動車電話用ハンドフリー電話機
AU681169B2 (en) Line termination circuit
JPS6143841A (ja) 適応形2線4線変換回路
JPH01261960A (ja) ボタン電話装置
JPH0230234B2 (ja) Kirikaeseigyogatarainkairo
JPS6041907B2 (ja) 防側音回路
WO2007109949A1 (fr) Procédé et dispositif permettant de générer un bruit supportable lors de la suppression d'échos
JPH07221828A (ja) ボタン電話装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20100811

Termination date: 20140407