[發(fā)明專利]用于移動(dòng)傳聲器的自動(dòng)增益控制

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710098042.3
• 申請(qǐng)日: 2007-04-26
• 公開（公告）號(hào): CN101064498A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 加里·庫·吉恩;黃永鴻
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 卓聯(lián)半導(dǎo)體股份有限公司
• 主分類號(hào): H03G3/20
• 分類號(hào): H03G3/20
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳聲器，特別涉及控制傳聲器增益的方法，適合用于移動(dòng)電話的傳聲器。

背景技術(shù)

在通訊系統(tǒng)中，回波是這樣一種現(xiàn)象，其中初始信號(hào)的延遲和失真形式被反射回信號(hào)源。在電話系統(tǒng)中，回波導(dǎo)致語音信號(hào)保真度的損害，且常常對(duì)使用者是有害的。為此，電話系統(tǒng)通常提供回波消除器，試圖消除回波。為了這樣做，回波消除器基于回波信號(hào)路徑的估計(jì)而產(chǎn)生回波復(fù)制，并將其從輸入信號(hào)中減去。在圖1中，接收的信號(hào)r(n)作為參考信號(hào)。這個(gè)信號(hào)由揚(yáng)聲器發(fā)出，由傳聲器拾取，作為與期望信號(hào)一道的回波信號(hào)。該回波發(fā)生器產(chǎn)生這個(gè)信號(hào)e(n)的估計(jì)，其被從輸入信號(hào)Sin(n)中減去，來產(chǎn)生輸出信號(hào)Sout(n)，這是大部分回波成分被消除的輸入信號(hào)。

在移動(dòng)電話系統(tǒng)中，由于移動(dòng)環(huán)境和較高的說話聲音，背景噪聲和回波經(jīng)常很高，尤其是在車?yán)铩Ｓ纱耍瑐髀暺骱苋菀罪柡停貏e是當(dāng)駕駛員在高速公路上駕車時(shí)打開窗戶的時(shí)候。這就是所謂的“風(fēng)隙噪聲”。

如果不管因?yàn)槭裁丛驅(qū)е聜髀暺黠柡停敲凑Z音將會(huì)失真，并且將不再能夠消除回波。AGC(自動(dòng)增益控制)的功能就是：如果出現(xiàn)飽和就減小傳聲器信號(hào)電平，在導(dǎo)致飽和的條件改善的時(shí)候，比如移動(dòng)電話移到另一個(gè)安靜的房間里或駕駛員關(guān)上了窗戶，增大信號(hào)電平。

AGC控制的重要問題在于增益變化不應(yīng)當(dāng)連續(xù)變化，因?yàn)橛袃蓚€(gè)限制：連續(xù)的信號(hào)電平變化可導(dǎo)致語音聲音的變化，且遠(yuǎn)端的接聽者將感覺非常不舒服。傳聲器路徑上的連續(xù)的增益變化將會(huì)冒充對(duì)回聲消除器的路徑變化。如果回波路徑保持變化的話，回波消除器將不會(huì)好好工作。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明涉及一種自動(dòng)增益控制設(shè)計(jì)，用于傳聲器信號(hào)，允許調(diào)整增益，而不影響回波消除和語音質(zhì)量。

本發(fā)明的實(shí)施例允許傳聲器增益的自動(dòng)控制，使得當(dāng)背景噪聲太高的時(shí)候，該傳聲器可減小其增益來防止飽和，可控制眾所周知的“風(fēng)隙噪聲”。傳聲器增益回復(fù)是一個(gè)緩慢的過程。為了保持語音質(zhì)量和回波消除性能，引入了增益死區(qū)，使得在外部環(huán)境保持穩(wěn)定的時(shí)候傳聲器相對(duì)穩(wěn)定。本發(fā)明的實(shí)施例通過結(jié)合控制ADC模擬增益和數(shù)字增益兩者來將信號(hào)動(dòng)態(tài)范圍最大化。

根據(jù)本發(fā)明，提供一種自動(dòng)增益控制單元，控制賦給輸入信號(hào)的增益，該輸入信號(hào)是由處于環(huán)境噪聲條件下的傳聲器產(chǎn)生的。自動(dòng)增益控制電路持續(xù)的監(jiān)控所述輸入信號(hào)的信號(hào)電平，包括第一增益控制電路和第二增益控制電路，第一增益控制電路在輸入信號(hào)超出第一預(yù)定電平的時(shí)候，以第一增量大小減小賦給所述輸入信號(hào)的增益。第二增益控制電路在輸入信號(hào)降到第二預(yù)定電平以下且存在語音信號(hào)的時(shí)候，以第二增量大小增大賦給所述輸入信號(hào)的增益，所述第二預(yù)定電平小于所述第一預(yù)定電平，其中所述第二增量大小小于所述第一增量大小。在一個(gè)實(shí)施例中，在計(jì)數(shù)器到達(dá)該預(yù)定門限值的時(shí)候周期性的觸發(fā)監(jiān)控。可以理解，這里的持續(xù)這個(gè)詞并不意味著增益控制是連續(xù)的，且包括以一定間隔反復(fù)發(fā)生的監(jiān)控。

在優(yōu)選實(shí)施例中，所述第一增益控制電路產(chǎn)生用于控制賦給所述輸入信號(hào)的模擬增益的信號(hào)，而所述第二增益控制電路產(chǎn)生用于控制接收所述輸入信號(hào)的編解碼器的數(shù)字增益的信號(hào)。可以以比模擬增益更小的增量來改變編解碼器的數(shù)字增益，其最小的步幅通常為6dB。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種傳聲器系統(tǒng)，用在移動(dòng)電話中，包括：第一自動(dòng)增益控制單元，用于控制由傳聲器產(chǎn)生的信號(hào)的增益，其中該增益在信號(hào)電平超過第一預(yù)定電平的時(shí)候以第一步幅減小，在輸入信號(hào)降到第二預(yù)定電平以下且存在語音信號(hào)的時(shí)候以更小的步幅增大，所述第二預(yù)定電平小于所述第一預(yù)定電平；回波消除器和降噪電路，用于消除第一自動(dòng)增益控制單元的信號(hào)輸出中的回波和降低該信號(hào)輸出中噪聲；以及逆向增益控制單元，用于在回波消除和噪聲降低之后抵償由所述第一自動(dòng)增益控制單元提供的增益。

本發(fā)明的另一個(gè)方面提供一種控制賦給輸入信號(hào)的增益的方法，該輸入信號(hào)是由處于環(huán)境噪聲條件下的傳聲器產(chǎn)生的，包括：持續(xù)監(jiān)控輸入信號(hào)；在所述輸入信號(hào)超出第一預(yù)定電平的時(shí)候，以第一增量大小減小賦給所述輸入信號(hào)的增益；以及在所述輸入信號(hào)降到第二預(yù)定電平以下且存在語音信號(hào)的時(shí)候，以小于所述第一增量大小的第二增量大小增大賦給所述輸入信號(hào)的增益，所述第二預(yù)定電平小于所述第一預(yù)定電平。

附圖說明

以下將參考附圖，僅僅作為實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，其中：

圖1為現(xiàn)有的回波消除器的方塊圖；

圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)增益控制電路的方塊圖；

圖3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)增益控制電路的操作流程圖；

圖4為免提聽筒回波消除和噪聲控制電路的方塊圖。