[发明专利]确定在远端谈话人信号与组合信号之间的声耦合

说明书

技术领域

本发明涉及用于确定在远端谈话人信号与包括远端谈话人信号的回波和近端谈话人信号的组合信号之间的声耦合的设备。本发明还涉及用于确定在远端谈话人信号与组合信号之间的声耦合的方法。而且，本发明涉及声回波抵消器、网络摄影设备、视频会议系统和免提电话终端。

背景技术

在当今的全双工免提通信系统中，总是使用声回波抵消器(AEC)。这样的AEC的关键部件是自适应滤波器，常常称为回波滤波器，它对扬声器与话筒之间的物理通路建模，并设法预测由扬声器造成的在话筒上的回波。在相对一侧的远端谈话人的信号被放大并馈送到扬声器。回波被生成，并且连同近端谈话人的语音信号--如果存在的话--一起被话筒拾取。自适应滤波器制作回波信号的复制品，其可以被从话筒信号中减去。这是通过估计扬声器与话筒之间的脉冲响应（的一部分）而完成的。

典型地被实施为N-点横向滤波器的自适应滤波器通过把剩余信号与横向滤波器的输入数据进行相关而更新它的系数，所述剩余信号是话筒信号与回波信号的复制品之间的差值。然而，这仅仅当存在回波时才适用。如果还存在近端谈话人信号，则可能出现问题，因为自适应滤波器将由于存在近端谈话人信号而发散（diverge）。如果远端谈话人信号与近端谈话人信号是相关的，则这些问题更严重。这个问题的解决方案是在双端谈话（double talk）的情况下减小适配量，并且在严重的双端谈话的情况下甚至停止适配。熟知的解决方案是使用步长控制，类似例如在A.Mader, H.Puder和G.U.Schmidt的“Step-size control for acoustic echo cancellation filters - an overview”, Signal Processing 80(2000) pp.1697-1719中给出的。

自适应滤波器的系数的更新然后取决于声耦合，这样，一旦近端讲话人变得活跃，就减小自适应滤波器的步长。然后声耦合被估计为远端谈话人信号与话筒信号的功率的比率。然而，对于双端谈话的情形，这个声耦合被估计得太大，这样使得自适应滤波器的步长的减少变得太小，以及自适应滤波器从它的最优解发散。

发明内容

本发明的目的是提供对远端谈话人信号与组合信号之间的声耦合的改进的确定，这导致在双端谈话期间的声耦合的更好的估计。本发明由独立权利要求来定义。从属权利要求定义有利的实施例。

按照本发明，达到了这个目的，因为声耦合是从在预定时间间隔内组合信号的包络的改变与远端谈话人信号的包络的改变的比率导出的。这样，在双端谈话期间（声耦合的估计太大）系统误差不再存在或至少大大地减小。

在另一个实施例中，组合信号的包络和远端谈话人信号的包络分别是通过按块进行整流及平均而从组合信号和通过按块进行整流及平均而从远端谈话人信号得到的。这个方法对于具有缓慢变化的包络的信号--例如像语音--是有利的。

在另一个实施例中，组合信号的包络和远端谈话人信号的包络分别是从按块的对于组合信号和远端谈话人信号进行的功率测量中导出的。这个方法对于具有缓慢变化的包络的信号--例如像语音--是有利的，并且，这个方法可以在某些DSP平台上非常有效地实施。

在另一个实施例中，预定时间间隔是在远端谈话人信号的接连样本之间的时间间隔，其中组合信号的采样与远端谈话人信号的采样对准。组合信号与远端谈话人信号的采样的对准是必须的，因为在话筒处的回波可被认为是扬声器信号与作为声耦合的函数的声通路的线性卷积。

在另一个实施例中，预定时间间隔包括多倍的在远端谈话人信号的接连样本之间的时间间隔，其中组合信号的采样与远端谈话人信号的采样对准。这样，声耦合可以按块(即，样本的块)被确定。这允许按每个块仅仅一次地进行声耦合的更新，因此提供了计算上的减小。

在另一个实施例中，设备包括：

- 第一包络改变确定电路，用于确定远端谈话人信号的包络的改变，

- 第二包络改变确定电路，用于确定组合信号的包络的改变，

- 自适应滤波器，用于对远端谈话人信号的包络的改变进行滤波，其中自适应滤波器由剩余信号控制，其中自适应滤波器的系数之一是在预定时间间隔内组合信号的包络的改变与远端谈话人信号的包络的改变的比率，以及

- 减法电路，用于确定作为在自适应滤波器的输出信号与组合信号的包络改变之间的差值的剩余信号。使用自适应滤波器的优点在于，通过这样的（简单的）自适应滤波器，可以得到声通路的鲁棒的估计。