[发明专利]话音通信中的噪声调制掩蔽和噪声干扰的方法

说明书

本发明基于德国专利申请DE 10119277.0的优先权，该申请在此引述作为参考。

发明背景

本发明涉及一种在电信系统中改善自然的语音传输的方法。在这样的电信系统中，在语音传输过程中，会出现令人讨厌的回声。在具有免提设备的电信终端中，例如，由扩音器到话筒的声耦合会产生回声，因此，部分接收信号会通过空气途径，以及可能地通过外壳从扩音器耦合到话筒上，进而耦合到处于电信系统远端的说话者。这些回声被称为“声音回声”。另外，所谓的线路回声的发生，是由于2-线/4-线混合电路不匹配造成的，即在电信系统中将装置从两线模拟电路连接到四线数字电路上。

如果在发送信号和接收回声之间不存在明显的相关性，那么通过使用自适应有限冲击响应滤波器(FIR)可对回声作补偿，参看DE-A-44 30189。然而，该方法在移动无线电系统中是不行的，举例来说，在使用音频/视频多媒体数字信号编解码器和加密算法的移动无线电系统中，由于作为语音编码和解码过程结果的发送信号和接收回声之间的相关性已不再存在，从而从发射机到接收机形成非线性转移函数，反之亦然。另外，例如，由扩音器激发的电信终端的振荡也会造成非线性。在这些情况中，回声消除需要使用具有非线性函数的处理单元(非线性处理器-NLP)。可用压缩扩展器实现智能化的、经济的非线性函数，例如，参见DE-A-196 11 548。然而，如果将非线性技术用于回声消除，那么在出现回声的时间间隔中的噪声会随回声一起衰减，衰减的程度要大于在没有回声的时间间隔中的噪声的衰减，因此在有可听到的噪声信号的情况下，就出现了干扰噪声调制。

发明内容

因此，本发明的目的是在受噪声影响的信号传输过程中，在回声消除后，在回声时间间隔中插入一个噪声，以避免干扰/干涉噪声和噪声调制。

本发明的目的，通过第一权利要求中所描述的方法和第六 中所描述的电路结构来实现。

本发明的本质在于，在语音间歇期间，当完成对噪声电平的估计后，在回声时间间隔中增加一个噪声，以通过该无声的噪声插入，实现自然的、清晰的语音传输，并且在语音间歇期间不会出现噪声调制。

附图简要说明

通过参考以下实施例的说明，结合附图，本发明将会变得更明显，其中：

图1是根据本发明的一种电路结构的方框图；

图2是本发明不可缺少的功能单元的方框图；

图3是作为噪声-语音比的函数的噪声抑制曲线；

图4是根据本发明的另一种电路结构的方框图。

优选实施例说明

参考附图1，根据本发明的电路结构包括回声消除器1，具有非线性函数的处理单元2，以及噪声发生器3。将该电路结构插入到一个受回声影响的信道中。通过回声消除器1将回声从含有回声的信号x(k)中去掉，以及用具有非线性函数的处理单元2将残余回声清除。然而，信号的噪声分量和残余噪声极大地被衰减，从而在信号波形中能获得干扰噪声间隙。用噪声发生器3提供的噪声填充该噪声间隙，并用具有非线性函数的处理单元2控制噪声的电平。之后，电路结构的输出端提供，没有回声并且是自然的、清晰的、含有限定的噪声的输出信号y(k)。

在图2的方框图中，省略了回声消除器1，而示出了具有非线性函数的处理单元2，噪声发生器3，噪声电平估计器4，以及用于计算加权因子gn(m)的单元5。

加权因子gn(m)通过下式计算：

在图2和方程式(1)中，

k：采样时刻

m：二次采样值的时刻

NLG(m)：在有本地噪声的情况下，具有非线性函数的处理单元提供的回声窗口外的增益值(对应于衰减值)。(NLG：噪声电平增益值)在有不带回声的本地噪声的情况下，由具有非线性函数的处理单元2提供的衰减值。(NLA：噪声电平衰减)

g(m)：由具有非线性函数的处理单元提供的瞬时增益值

n(m)：估计噪声电平

x(k)：输入信号的采样序列

xm(k)：在有语音的情况下，被放大的或在有回声的情况下被衰减的输入信号的采样序列。

y(k)：输出信号的采样序列

cn(k)：由噪声发生器3提供的采样序列

方程式(1)说明了加权因子gn(m)可以具有