專利名稱：用于通信系統(tǒng)中自適應(yīng)信號(hào)增益控制的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)，并且尤其涉及在通信系統(tǒng)中的自適應(yīng)增益控制。
發(fā)明
背景技術(shù)：
近來(lái)，穩(wěn)定地推動(dòng)使互連網(wǎng)電話開始成為主流。一種通過互連網(wǎng)實(shí)時(shí)的發(fā)送和接收高質(zhì)量音頻信號(hào)的能力將為消費(fèi)者提供成本效率和迄今難以達(dá)到的通信解決方案，尤其在多媒體計(jì)算機(jī)范圍中。然而，一個(gè)對(duì)于這種互聯(lián)網(wǎng)電話應(yīng)用的成功實(shí)施的現(xiàn)有障礙涉及音頻信號(hào)增益控制。特別的，實(shí)際上調(diào)整一個(gè)音頻信號(hào)(例如，一個(gè)話筒輸出信號(hào))的電平以確保語(yǔ)音編碼器和其它信號(hào)處理算法的適當(dāng)?shù)暮鸵恢碌牟僮魇抢щy的，語(yǔ)音編碼器和其它信號(hào)處理算法通常用于準(zhǔn)備用于通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)囊纛l信號(hào)。換句話說(shuō)，許多這樣的信號(hào)處理算法最好基于一個(gè)特殊的動(dòng)態(tài)輸入范圍的優(yōu)化，并因此需要精確的信號(hào)電平調(diào)整以便引入信號(hào)充滿但是不超出那個(gè)范圍。
按照慣例，當(dāng)該應(yīng)用被第一次建立或被第一次使用時(shí)信號(hào)電平調(diào)整被留給該應(yīng)用的用戶或基于執(zhí)行較驗(yàn)自動(dòng)地進(jìn)行。例如，一個(gè)用戶被經(jīng)常指示在一個(gè)多媒體計(jì)算機(jī)聲卡上進(jìn)行增益控制調(diào)整以便一個(gè)被用于傳輸?shù)木€路輸入或話筒信號(hào)被適當(dāng)?shù)靥幚怼Q句話說(shuō)，該用戶能被指示在應(yīng)用設(shè)備或裝置上提供一個(gè)較驗(yàn)信號(hào)(例如，通過對(duì)話筒講話或提供一個(gè)音頻線路輸入信號(hào))，以便該聲卡增益能被自動(dòng)設(shè)置。
但是，由于用戶不能收聽該話筒或線路輸入信號(hào)，并且由于沒有信號(hào)增益設(shè)置能夠計(jì)算信號(hào)電平的進(jìn)一步改變(例如，由于話筒位置的改變或用戶之間聲音強(qiáng)度的差別)，這些解決方案被證明是不完全的。有時(shí)，該聲卡增益被設(shè)定的太低，導(dǎo)致語(yǔ)音編碼器和/或其它處理算法的正確性降低。因此，接收用戶傾向于在遠(yuǎn)端增加該增益，導(dǎo)致一個(gè)接收的語(yǔ)音信號(hào)有差的信號(hào)噪聲比并可能包括分布測(cè)量噪聲。通常，該聲卡增益被設(shè)定的太高，導(dǎo)致信號(hào)飽和阻礙語(yǔ)音編碼器和/或其它處理算法的工作。盡管接收用戶能夠降低遠(yuǎn)端增益，該接收的語(yǔ)音信號(hào)仍然可能失真。
因此，需要改進(jìn)的方法和裝置用于在通信系統(tǒng)中調(diào)整信號(hào)電平。
發(fā)明概述本發(fā)明通過提供用于自適應(yīng)增益控制的技術(shù)實(shí)現(xiàn)上述的和其它的需要。有利地，該公開的技術(shù)提供在整個(gè)談話期間正確地調(diào)整信號(hào)電平并被復(fù)原到背景噪聲和擴(kuò)音器回聲。更進(jìn)一步地，該公開的技術(shù)能夠計(jì)算多個(gè)近端說(shuō)話者，以及近端環(huán)境改變(例如，用戶和話筒位置改變)。
根據(jù)本發(fā)明的一種典型的自適應(yīng)增益控制器包括一個(gè)增益控制處理器，配置成基于話筒輸出信號(hào)的測(cè)量和一個(gè)擴(kuò)音器輸入信號(hào)的測(cè)量來(lái)調(diào)整一個(gè)施加在話筒輸出信號(hào)上的模擬增益。例如，該模擬增益能被基于話筒信號(hào)中平均值和峰值語(yǔ)音信號(hào)電平的估算和一個(gè)是否該話筒輸出信號(hào)是飽和的的判斷來(lái)調(diào)整。在典型的實(shí)施例中，該模擬增益被調(diào)整以便該話筒輸出信號(hào)中的平均語(yǔ)音電平接近一個(gè)目標(biāo)平均電平和以便該話筒輸出信號(hào)中的峰值語(yǔ)音電平不超過一個(gè)最大峰值電平。在典型的實(shí)施例中，為了提高性能，只有當(dāng)聲音活動(dòng)性檢測(cè)器指出該話筒輸出信號(hào)包括語(yǔ)音和擴(kuò)音器輸入信號(hào)不包括語(yǔ)音時(shí)，該平均和峰值語(yǔ)音電平估算被更新。
一種用于調(diào)整該施加到先前信號(hào)的模擬增益以通過一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字化的典型方法包括步驟判斷是否該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的一個(gè)數(shù)字輸出是飽和的；如果該數(shù)字輸出是飽和的降低該模擬增益；如果該數(shù)字輸出不是飽和的，比較該通信信號(hào)的一個(gè)測(cè)量的平均電平與一個(gè)目標(biāo)平均電平；如果該測(cè)量的平均電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)在該目標(biāo)平均電平之上，降低該模擬增益；如果該測(cè)量的平均電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)在該目標(biāo)平均電平之下，比較該通信信號(hào)的一個(gè)測(cè)量的峰值電平與該通信信號(hào)的一個(gè)最大峰值電平；并且如果該測(cè)量的峰值電平是在該最大電平之下，增加該模擬增益。
本發(fā)明的上述的和其它的特點(diǎn)和益處在下文中參考附圖中所示的說(shuō)明性的例子作詳細(xì)說(shuō)明。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解提供該描述的實(shí)施例是用于說(shuō)明和理解的目的并且在這里許多等價(jià)的實(shí)施例被考慮。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)合一個(gè)典型的自適應(yīng)增益控制裝置的通信系統(tǒng)的方框圖。
圖2是描述根據(jù)本發(fā)明的一種典型的自適應(yīng)增益控制的方法中步驟的流程圖。
本發(fā)明詳細(xì)說(shuō)明圖1描述了根據(jù)本發(fā)明的一種典型的結(jié)合自適應(yīng)增益控制裝置的互聯(lián)網(wǎng)電話系統(tǒng)100。如此的一個(gè)系統(tǒng)能被包括在，例如，一個(gè)多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)中。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解下面的圖1的系統(tǒng)的各個(gè)元件的功能性描述能夠利用已知的模擬和數(shù)字處理硬件和/或一個(gè)通用的數(shù)字計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
如圖所示，該典型的系統(tǒng)100包括一個(gè)話筒110，一個(gè)擴(kuò)音器120，一個(gè)可調(diào)增益放大器130，一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器140，一個(gè)數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器145，第一和第二聲音活動(dòng)性檢測(cè)器(VAD)150，155，和一個(gè)控制處理器160。一個(gè)遠(yuǎn)端數(shù)字信號(hào)x(n)(例如，通過互聯(lián)網(wǎng)接收的數(shù)字化的遠(yuǎn)端語(yǔ)音和噪聲)被輸入到數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器145并輸入到第二聲音活動(dòng)性檢測(cè)器155。該數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換該遠(yuǎn)端信號(hào)x(n)到模擬域，并且該作為結(jié)果的遠(yuǎn)端模擬信號(hào)x(t)被輸入到用于代表一個(gè)近端用戶(未示出)的擴(kuò)音器120。
另外，在話筒110處接收近端語(yǔ)音v1(t)，近端噪聲v2(t)和遠(yuǎn)端回聲s(t)并結(jié)合以產(chǎn)生一個(gè)近端模擬信號(hào)y(t)，近端信號(hào)y(t)通過可調(diào)增益放大器130被放大并由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化器140數(shù)字化。該作為結(jié)果的數(shù)字近端信號(hào)y(n)被輸入到第一聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150和控制處理器160，并且也被傳遞到遠(yuǎn)端(例如，通過互聯(lián)網(wǎng))。從每個(gè)聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155的輸出被輸入到該控制處理器160。
在操作中，該控制處理器160監(jiān)控該近端數(shù)字信號(hào)y(n)，以及從每個(gè)聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155的輸出并調(diào)整該放大器130的增益以便該近端數(shù)字信號(hào)y(n)的電平適合于輸入到語(yǔ)音編碼器(未示出)和/或任何其它數(shù)字信號(hào)處理算法，語(yǔ)音編碼器和/或任何其它數(shù)字信號(hào)處理算法可以被用于準(zhǔn)備用于傳輸?shù)脑摻诵盘?hào)y(n)。盡管它在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器之后和剛好在輸入到語(yǔ)音編碼器或其它算法之前對(duì)數(shù)字信號(hào)電平作小的調(diào)整是可能的，通過放大器130作大的調(diào)整以避免測(cè)量噪聲的不適當(dāng)?shù)姆糯螅㈩A(yù)防由于在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器140的信號(hào)消波的失真。
通常，該控制處理器160測(cè)量在近端信號(hào)y(n)中近端語(yǔ)音的平均電平并調(diào)整放大器130的增益以便持續(xù)地朝向一個(gè)目標(biāo)(例如，-22dBoV，在SubscriberLoop Signaling and Transmission Handbook，Withman D.Reeve，IEEE Press，1992，pp.95-97中定義的)推動(dòng)該測(cè)量的平均電平、或推動(dòng)一個(gè)優(yōu)選的平均電平。為了使該增益控制系統(tǒng)更加堅(jiān)固，如在下面詳細(xì)描述的，增益調(diào)整能夠適應(yīng)在該聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155的輸出上的和一個(gè)用于信號(hào)飽和度的測(cè)試的條件。更進(jìn)一步地，如在下面同樣詳細(xì)描述的，增益調(diào)整同樣能適應(yīng)一個(gè)該近端語(yǔ)音的峰值電平的測(cè)量的條件以便當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)近端用戶講話時(shí)預(yù)防增益調(diào)整誤差。
根據(jù)一個(gè)典型的實(shí)施例，一個(gè)在該近端信號(hào)y(n)中的近端語(yǔ)音的平均電平的連續(xù)估算在每個(gè)連續(xù)的近端信號(hào)抽樣塊的結(jié)尾(例如，在每個(gè)60抽樣GSM語(yǔ)音幀的結(jié)尾)被更新。然而，當(dāng)近端用戶沒有講話時(shí)，為了避免基于周期的錯(cuò)誤的增益調(diào)整，該平均近端語(yǔ)音電平的估算只有當(dāng)?shù)谝宦曇艋顒?dòng)性檢測(cè)器150指示該近端信號(hào)y(n)包括語(yǔ)音時(shí)被更新。更進(jìn)一步地，由于遠(yuǎn)端回波能夠引起第一聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150以指示語(yǔ)音即使該近端用戶沒有講話，只有當(dāng)該第二聲音活動(dòng)性檢測(cè)器155指示該遠(yuǎn)端信號(hào)x(n)不包括語(yǔ)音時(shí)，該估算被更新。用于組成該聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155的技術(shù)是眾所周知的和已被描述的，例如，在ETSI，GSM0632，European Digital Cellular Telecommunication SystemVoice Activity Detection，Version4.3.1，April 1998中。
在近端信號(hào)交談(如由聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155指示的)的周期期間，該平均的近端語(yǔ)音電平的運(yùn)行估算在每個(gè)抽樣塊的結(jié)尾(例如，每個(gè)GSM幀的結(jié)尾)通過第一次計(jì)算一個(gè)對(duì)于抽樣塊的全部的近端信號(hào)y(n)的平均電平ry被更新。換句話說(shuō)，對(duì)于一個(gè)N(例如，160)抽樣的塊，該平均的近端信號(hào)電平ry被計(jì)算為ry=1NΣn-0N-1y(n)2]]>。
然后，該用于幀的近端語(yǔ)音電平通過從該計(jì)算的近端信號(hào)電平中減去一個(gè)該近端噪聲電平的估算(近端噪聲電平的估算在由聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155指示的沒有近端語(yǔ)音并且沒有遠(yuǎn)端語(yǔ)音的周期期間能夠被計(jì)算)被計(jì)算。換句話說(shuō)，該近端語(yǔ)音電平rv1作為該近端信號(hào)電平ry和該噪聲電平rv2之間的差被計(jì)算
Iv1＝Iy－Iv2。
一旦該用于幀的近端語(yǔ)音電平被已知，該平均的近端語(yǔ)音電平rav的連續(xù)估算通過從幀到幀的平滑被更新。換句話說(shuō)，該平均電平估算rav被更新為rav＝αrav＋(I－α)rv1其中α是一個(gè)更新系數(shù)(一個(gè)實(shí)數(shù))，設(shè)置它以在增益適應(yīng)速度和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間提供一個(gè)平衡。試驗(yàn)研究表明0.995對(duì)該更新系數(shù)是一個(gè)合適的值。
通過在這種塊狀態(tài)方式下監(jiān)控該平均的近端語(yǔ)音電平，周期性的放大器增益調(diào)整能被進(jìn)行以保持該平均的近端語(yǔ)音電平在或接近該目標(biāo)電平(例如，在該目標(biāo)電平周圍的值的一個(gè)范圍內(nèi))。例如，該增益基于一個(gè)連續(xù)的估算rav和該目標(biāo)值(例如，-22dBoV)的比較能被每隔若干個(gè)塊(例如，每隔30到50個(gè)GSM幀)遞增地調(diào)整。換句話說(shuō)，如果該連續(xù)的估算在若干個(gè)塊的結(jié)尾遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于或低于該目標(biāo)電平，則該放大器增益能夠通過一個(gè)適當(dāng)?shù)臄?shù)量(例如，1-3dB)向下或向上步進(jìn)。通過每隔若干個(gè)塊或幀只調(diào)整一次該增益，和通過朝向該目標(biāo)值逐步的改進(jìn)該增益，麻煩的增益波動(dòng)被避免。方便地，該增益調(diào)整之間的間隔(例如，塊或幀的數(shù)量)能夠隨時(shí)間變化。例如，在一個(gè)初期的訓(xùn)練周期和此后頻繁度較小的訓(xùn)練周期期間調(diào)整能更加頻繁地進(jìn)行。
當(dāng)只有一個(gè)近端用戶出現(xiàn)時(shí)，上面描述的技術(shù)提供高質(zhì)量增益控制，而當(dāng)多個(gè)近端用戶講話時(shí)，它能產(chǎn)生令人不滿意的結(jié)果。換句話說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)具有不同聲音電平的用戶講話時(shí)，該上述的平均電平估算將合并所有的聲音電平，并且當(dāng)該聲音最大的用戶講話時(shí)能夠由此導(dǎo)致過度的放大。
但是，另一個(gè)典型的實(shí)施例通過考慮該近端語(yǔ)音的峰值電平解決了這個(gè)問題。特別地在塊狀態(tài)方式下一個(gè)該峰值近端語(yǔ)音電平的連續(xù)的估算被計(jì)算為rpeak＝Max(βrpeak＋(1－β)rv1，rv1)這里β是一個(gè)實(shí)數(shù)更新系數(shù)(例如，0.995)，并且這里該一個(gè)幀的語(yǔ)音電平rv1象上面描述的被計(jì)算。像該平均的電平估算rav一樣，只有當(dāng)該聲音活動(dòng)性檢測(cè)器150、155指示一個(gè)近端信號(hào)通話條件時(shí)，該峰值電平估算rpeak被更新。當(dāng)多個(gè)近端用戶出現(xiàn)時(shí)，過度的放大能通過確保該峰值電平估算不超過一個(gè)目標(biāo)值(例如，-16dBoV)被避免。例如，只有當(dāng)該峰值電平估算是低于該目標(biāo)峰值電平時(shí)，該控制處理器160能被配置為允許增益增加(如由該平均的電平估算指示的)。
方便地，通過考慮模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器140的飽和度，上述增益控制技術(shù)仍然能夠被更加穩(wěn)定地進(jìn)行。例如，如果只有當(dāng)該轉(zhuǎn)換器140不飽和時(shí)(例如，如當(dāng)該輸出信號(hào)y(n)有一個(gè)等于該轉(zhuǎn)化器輸出范圍的最大值或最小值的值時(shí)指示的)增益增加(例如，如由上述的平均的和峰值電平估算指示的)被允許，或者如果無(wú)論何時(shí)檢測(cè)到飽和該增益被降低，則信號(hào)消波和作為結(jié)果的失真能被最小化。
根據(jù)一個(gè)典型的實(shí)施例，通過維持一個(gè)連續(xù)的飽和度計(jì)數(shù)器飽和度被監(jiān)控。在每個(gè)塊或幀的結(jié)尾，塊或幀中的飽和抽樣的數(shù)量L是確定的(例如，抽樣具有計(jì)算的最小的或最大的轉(zhuǎn)換器輸出值)。如果該塊或幀中的飽和抽樣的數(shù)量L大于或等于每一塊的飽和閾值T1(例如，2)，則該飽和計(jì)數(shù)器增加飽和抽樣的數(shù)量L。然而，如果該塊或幀中的飽和抽樣的數(shù)量L小于每一塊的飽和閾值T1，則該飽和計(jì)數(shù)器降低一個(gè)一定的數(shù)量M(例如，在范圍1-5中的一個(gè)整數(shù))。只要該飽和度計(jì)數(shù)器變得大于或等于一個(gè)總的飽和閾值T2(例如，50)，該放大器增益被逐步地降低，并且該飽和度計(jì)數(shù)器被復(fù)位。然而，只要該飽和度計(jì)數(shù)器小于該總的飽和閾值T2，該放大器增益被調(diào)整在某個(gè)合適的狀態(tài)(例如，基于上述平均的和峰值電平估算)。同樣應(yīng)注意和單個(gè)的飽和抽樣比較起來(lái)(由于一個(gè)單個(gè)的飽和抽樣可能是聽不見的，而連續(xù)的飽和抽樣經(jīng)常干擾一個(gè)接收用戶)，連續(xù)的飽和抽樣能被指定一個(gè)較大的加權(quán)(例如，2)。實(shí)驗(yàn)研究表明該上述的技術(shù)是一種有效的和穩(wěn)定的在維持適當(dāng)?shù)脑鲆婵刂频臅r(shí)候預(yù)防飽和的方法。
一般地，根據(jù)本發(fā)明通過基于上述的平均、峰值和飽和度參數(shù)的結(jié)合進(jìn)行增益調(diào)整判定，有效的增益控制能被實(shí)行。一種典型的判定算法200在圖2中被描述。例如，該典型的算法能被用于每隔若干個(gè)(例如，30-50)幀進(jìn)行放大器增益調(diào)整(這里應(yīng)理解上述的平均電平估算、峰值電平估算和飽和度計(jì)數(shù)器在每幀的結(jié)尾被更新)。
該判定算法在步驟210開始，并且在步驟220進(jìn)行一個(gè)判斷，判定是否該放大的和數(shù)字化的信號(hào)y(n)是飽和的(例如，是否該連續(xù)的飽和度計(jì)數(shù)器大于該飽和度閾值T2)。如果信號(hào)是飽和的，則在步驟230該放大器增益被降低(例如，降低1-3dB)，并且在步驟240該判定算法被完成。如果信號(hào)是不飽和的，則一個(gè)判斷被被進(jìn)行(在步驟250)，判定該信號(hào)電平是否太高(例如，是否該平均語(yǔ)音電平估算遠(yuǎn)在于該目標(biāo)平均電平之上)。如果是，則在步驟230該放大器增益被降低，并且在步驟240該判定算法被完成。如果不是，則一個(gè)判斷被被進(jìn)行(在步驟260)，判定該信號(hào)電平是否太低(例如，是否該平均語(yǔ)音電平估算遠(yuǎn)在于該目標(biāo)平均電平之下)。如果不是，則該放大器增益不被調(diào)整，并且在步驟240該判定算法被完成。如果是，則一個(gè)判斷被進(jìn)行(在步驟270)，判定該峰值信號(hào)電平是否在一個(gè)適當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)(例如，是否該峰值語(yǔ)音電平估算小于該目標(biāo)峰值)。如果不是，則該放大器增益不被調(diào)整，并且在步驟240該判定算法被完成。如果是，則在步驟280該放大器增益被增加(例如，增加1-3dB)，并且在步驟240該判定算法被完成。
如上面記錄的，該公開的增益控制技術(shù)提供在整個(gè)談話期間正確地調(diào)整信號(hào)電平并被復(fù)原到背景噪聲和擴(kuò)音器回聲。更進(jìn)一步地，該公開的技術(shù)能夠計(jì)算多個(gè)近端說(shuō)話者，以及近端環(huán)境改變(例如，用戶和話筒位置改變)。
方便地，該公開的技術(shù)能被進(jìn)行以與其它的自適應(yīng)信號(hào)處理算法配和工作，例如，噪聲抑制算法和/或自適應(yīng)-濾波器回波消除算法。例如，如本領(lǐng)域中所公知的，每個(gè)回波消除器使用一個(gè)自適應(yīng)算法(例如，最小均方，或標(biāo)準(zhǔn)化的最小均方)顯現(xiàn)一個(gè)從近端信號(hào)y(n)減去的該回波s(t)的估算以提供一個(gè)消除回波的信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，利用上述技術(shù)進(jìn)行的增益改變能被直接地通告到這樣的回波消除器以便該回波消除器的自適應(yīng)濾波器系數(shù)能被立即調(diào)整。結(jié)果，該回波消除器不需要額外的時(shí)間去適應(yīng)由上述技術(shù)引入的電平變化。當(dāng)一個(gè)存儲(chǔ)緩沖器定位于該模擬數(shù)字-轉(zhuǎn)換器140和該增益控制處理器160之間時(shí)(例如，以便該增益控制處理器運(yùn)行在存儲(chǔ)的抽樣上)，當(dāng)通告該增益改變到回波消除器(或其它自適應(yīng)算法)時(shí)，該作為結(jié)果的信號(hào)延遲(例如，在放大器130模擬增益改變需要的時(shí)間被反映在該輸出信號(hào)y(n)中)被考慮。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解本發(fā)明并不限于在這里描述的用于舉例說(shuō)明目的的該特殊的典型實(shí)施例，并且許多替換的實(shí)施例被同樣期待。例如，盡管所描述的實(shí)施例談到實(shí)時(shí)的互聯(lián)網(wǎng)電話，該公開的概念同樣可應(yīng)用于任何一個(gè)信號(hào)的自適應(yīng)增益控制是必要的或想要的的通信環(huán)境(例如，聲音郵件或其它的數(shù)字電話申請(qǐng))。勝于前面敘述的，本發(fā)明的范圍由于此附加的權(quán)利要求定義，并且所有與權(quán)利要求的含義一致的有意的等價(jià)替換包含在其中。
權(quán)利要求
1.一種用在包括話筒和擴(kuò)音器的通信設(shè)備中的自適應(yīng)增益控制器，包括一個(gè)增益控制處理器，配置成基于所述設(shè)備的話筒輸出信號(hào)和一個(gè)擴(kuò)音器輸入信號(hào)來(lái)調(diào)整一個(gè)施加在所述設(shè)備的話筒輸出信號(hào)上的模擬增益。
2.權(quán)利要求1的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器基于該話筒輸出信號(hào)中的一個(gè)平均語(yǔ)音電平的估算來(lái)調(diào)整該模擬增益。
3.權(quán)利要求2的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器調(diào)整該模擬增益使得該話筒輸出信號(hào)中的平均語(yǔ)音電平接近一個(gè)目標(biāo)平均電平。
4.權(quán)利要求2的自適應(yīng)增益控制器，進(jìn)一步包括一個(gè)第一聲音活動(dòng)性檢測(cè)器，配置成指示是否該話筒輸出信號(hào)包括語(yǔ)音。
5.權(quán)利要求4的自適應(yīng)增益控制器，其中該平均語(yǔ)音電平估算只有當(dāng)所述第一聲音活動(dòng)性檢測(cè)器指示該話筒輸出信號(hào)包括語(yǔ)音時(shí)被更新。
6.權(quán)利要求4的自適應(yīng)增益控制器，進(jìn)一步包括一個(gè)第二聲音活動(dòng)性檢測(cè)器，配置成指示是否該擴(kuò)音器輸入信號(hào)包括語(yǔ)音。
7.權(quán)利要求6的自適應(yīng)增益控制器，其中該平均語(yǔ)音電平估算只有當(dāng)所述第一聲音活動(dòng)性檢測(cè)器指示該話筒輸出信號(hào)包括語(yǔ)音，并且所述第二聲音活動(dòng)性檢測(cè)器指示該擴(kuò)音器輸入信號(hào)不包括語(yǔ)音時(shí)被更新。
8.權(quán)利要求1的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器基于該話筒輸出信號(hào)中的一個(gè)峰值語(yǔ)音電平的估算來(lái)調(diào)整該模擬增益。
9.權(quán)利要求8的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器調(diào)整該模擬增益使得該話筒輸出信號(hào)中的峰值語(yǔ)音電平不超過一個(gè)最大峰值電平。
10.權(quán)利要求1的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器基于一個(gè)是否該話筒輸出信號(hào)是飽和的判斷來(lái)調(diào)整該模擬增益。
11.權(quán)利要求10的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器當(dāng)該話筒輸出信號(hào)是飽和的時(shí)降低該模擬增益。
12.權(quán)利要求2的自適應(yīng)增益控制器，其中該平均語(yǔ)音電平估算被調(diào)整以補(bǔ)償該話筒輸出信號(hào)中的噪聲。
13.權(quán)利要求2的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器配置成通告增益調(diào)整到所述通信設(shè)備的另一個(gè)自適應(yīng)處理器。
14.權(quán)利要求13的自適應(yīng)增益控制器，其中所述另一個(gè)自適應(yīng)處理器是一個(gè)自適應(yīng)回波消除器。
15.權(quán)利要求13的自適應(yīng)增益控制器，其中所述另一個(gè)自適應(yīng)處理器是一個(gè)自適應(yīng)噪聲抑制器。
16.權(quán)利要求13的自適應(yīng)增益控制器，其中該話筒輸出信號(hào)的數(shù)字抽樣被儲(chǔ)存在一個(gè)緩沖器中，其中所述增益控制處理器操作在該話筒輸出信號(hào)的儲(chǔ)存的抽樣上，并且當(dāng)通告該增益調(diào)整到所述另一個(gè)自適應(yīng)處理器時(shí)，其中所述增益控制處理器補(bǔ)償影響模擬信號(hào)增益調(diào)整的延遲。
17.權(quán)利要求1的自適應(yīng)增益控制器，其中所述增益控制處理器基于該話筒信號(hào)中的一個(gè)平均語(yǔ)音電平的估算、該話筒信號(hào)中的一個(gè)峰值語(yǔ)音電平的估算和一個(gè)是否該話筒輸出信號(hào)是飽和的判斷其中至少一個(gè)來(lái)調(diào)整該模擬增益。
18.一種用于調(diào)整施加到先前信號(hào)的模擬增益以通過一個(gè)模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器數(shù)字化該通信信號(hào)的方法，包括步驟判斷是否該模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的一個(gè)數(shù)字輸出是飽和的；如果該數(shù)字輸出是飽和的，降低該模擬增益；如果該數(shù)字輸出不是飽和的，比較該通信信號(hào)的一個(gè)測(cè)量的平均電平與一個(gè)目標(biāo)平均電平；如果該測(cè)量的平均電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)在該目標(biāo)平均電平之上，降低該模擬增益；如果該測(cè)量的平均電平遠(yuǎn)遠(yuǎn)在該目標(biāo)平均電平之下，比較該通信信號(hào)的一個(gè)測(cè)量的峰值電平與該通信信號(hào)的一個(gè)最大峰值電平；和如果該測(cè)量的峰值電平是在該最大電平之下，增加該模擬增益。
全文摘要
一種自適應(yīng)增益控制技術(shù),提供了在整個(gè)互聯(lián)網(wǎng)電話談話期間正確地調(diào)整音頻信號(hào)電平,并被復(fù)原到背景噪聲和擴(kuò)音器回聲。該技術(shù)能夠計(jì)算多個(gè)近端說(shuō)話者,以及近端環(huán)境改變。在一個(gè)典型的實(shí)施例中,一個(gè)自適應(yīng)增益控制器包括一個(gè)增益控制處理器,配置成基于話筒輸出信號(hào)的測(cè)量和一個(gè)擴(kuò)音器輸入信號(hào)的測(cè)量來(lái)調(diào)整一個(gè)用于話筒輸出信號(hào)的模擬增益。
文檔編號(hào)H04M1/60GK1331883SQ9981489
公開日2002年1月16日 申請(qǐng)日期1999年12月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月23日
發(fā)明者P·瑟奎斯特, T·斯文松, J·松奎斯特, A·埃利松 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司