[其他]回音消除器

说明书

本发明涉及了回音消除技术，更具体而言是应用于电话系流中的自适应回音消除器。

在电话系统中通常都有一个用户线接口电路（SLIC），用来完成用户至电话局间的两线制电话线路和电话局所用的传输及控制信号之间的联接。这种电话的功能之一是将在两线制线路中传至和发自本地用户的模拟语音信号转换成用于在电话局内传输的四线制模拟成数字信号。这种功能的术语是“两线至四线转换”。

两线至四线转换器的一个重要功能是防止回音，即防止从远距离用户发送来的语音信号再传送回该处远距离的用户。理想地实现这一功能是不太可能的，通常对这种信号衰减的程度被定义为“转移混合损耗”（THL）。如果THL较低则语音质量就很差，当语音信号通过传输线网络时，随着语音信号产生的延迟的增加将会使这种影响更加显著。有两种先有技术方法可以用来完成“两线至四线的转换”。第一种也即传统的方法。是用变压器耦合技术并使用若干无源元件。在这样一种电路中包括了一个“平衡网络”，其阻抗Z₆约等于本地线路的输入阻抗。由这样一种电路所达到的THL，与Z₆和本地线路输入阻抗匹配的精确性相关。

这种技术的缺陷是一个单独的网络不能对存在于本地网络中的本地线路阻抗的全部范围提供满意的匹配，电路设计人员只好在很差的系统性能上进行选择，或者使Z₆与每一段线路基线上的本地线路阻抗相匹配，而这样做的费用是很昂贵的。

较近期的先有技术即是利用集成电路来完成两线制至四线制的转换，这些电路在实现满意的THL（转移混合损耗）方面做出了一点尝试。在这里，来自二线至四线转换器的四线模拟信号被转换成数字信号，而数字信号处理（DSP）技术则是利用可编程数字滤波器来改善整个SLIC（用户线接口电路）的THL。

两线至四线转换器的四线输出端将产生从远端用户接收到的所不希望有的语音信号的回音。为减小这一信号，使用了可编程数字滤波器，来产生一个合成回音信号，此信号非常近似于实际的回音。将这两种信号相减可减少不希望有的回音的幅值，而在这种相减之后的剩余信号则被称作“误差信号”。

对于可编程数字滤波器而言是有可能计算出一组系数的，由此而构成的总性能将与前面所说明的用变压器耦合电路并在电路中利用特定的阻抗Z₆所能达到的性能相类似。这种方法具有的优点是它通过软件控制来实现对Z₆阻抗的选择而不是靠设置在SLIC（用户线接口电路）中的物理变化元件来选择Z₆。而这种方法的不足之处在于它仍要依靠人工来设定每一线路基线上的本地线路参数。

上述两种方法的不足之处还在于，由于各用户装置所呈现出的输入阻抗有很大的偏差，而在一次通话期间，可能出现从某一装置切换到另一装置的情况，这将意味着在整个通话期间不可能一直保持有较好的THL（转移混合损耗）。

这些问题已经促成了不少篇有关可达到较好的THL（转移混合损耗）自适应方法的论著的出现，其所基于的大量知识是用来完善进行远距离以及卫星通话的回音消除器。

延续至今的研究已经产生了不少算法可以用来计算滤波器系数的配置。其实例包括最小均方（LMS）和递推最小平方（RLS）算法。在所有算法中均可调整滤波器系数以降低不希望有的回音信号的幅度。

所有的自适应方法均依赖存在于从远距离用户接收的语音信号中的信息。如果没有来自远距离用户的语音信号，特别是当近端用户正在讲话时，匹配算法就要改变方次。既便是处在近端和远端用户都在讲话的所谓双人通话的情况下，也依然如此，在这些情况中，滤波器系数将同其理想特性产生偏差，从而使性能下降，先有技术对此问题的处理是要检测出这种情况，即在匹配算法不再能正确发挥作用时，将其系数稳定住。

对不适当的收敛条件的检测已经证明是困难的。一些相当复杂因而也是难以实现的设想也曾提出过。另外这些技术还会导致某些情况的出现，即自适应滤波器将被一直稳定不变，而不能适应对THL（转移混合损耗）的改善。

本发明的目的是提供一种可产生合成回音信号的自适应方法以改善两线至四线转换器上的THL（转移混合损耗）性能。

根据本发明提供的数字自适应回音消除器中，包括可产生合成回音信号的第一百适应滤波器;可使上述第一滤波器的综合参数与要消除的实际回音信号非常吻合的装置;可产生合成回音信号的第二可编程滤波器;以及可判断第一滤波器是否正处于此第二滤波器要好的工作状态，如是这样则可使第二滤波器的系数根据第一滤波器的系数及修正过来的转换控制逻辑电路。