[發明專利]用于移動傳聲器的自動增益控制

無效

• 申請號: 200710098042.3
• 申請日: 2007-04-26
• 公開（公告）號: CN101064498A
• 公開（公告）日: 2007-10-31
• 發明（設計）人: 加里·庫·吉恩;黃永鴻
• 申請（專利權）人: 卓聯半導體股份有限公司
• 主分類號: H03G3/20
• 分類號: H03G3/20
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 孫皓晨

技術領域

本發明涉及傳聲器，特別涉及控制傳聲器增益的方法，適合用于移動電話的傳聲器。

背景技術

在通訊系統中，回波是這樣一種現象，其中初始信號的延遲和失真形式被反射回信號源。在電話系統中，回波導致語音信號保真度的損害，且常常對使用者是有害的。為此，電話系統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路徑的估計而產生回波復制，并將其從輸入信號中減去。在圖1中，接收的信號r(n)作為參考信號。這個信號由揚聲器發出，由傳聲器拾取，作為與期望信號一道的回波信號。該回波發生器產生這個信號e(n)的估計，其被從輸入信號Sin(n)中減去，來產生輸出信號Sout(n)，這是大部分回波成分被消除的輸入信號。

在移動電話系統中，由于移動環境和較高的說話聲音，背景噪聲和回波經常很高，尤其是在車里。由此，傳聲器很容易飽和，特別是當駕駛員在高速公路上駕車時打開窗戶的時候。這就是所謂的“風隙噪聲”。

如果不管因為什么原因導致傳聲器飽和，那么語音將會失真，并且將不再能夠消除回波。AGC(自動增益控制)的功能就是：如果出現飽和就減小傳聲器信號電平，在導致飽和的條件改善的時候，比如移動電話移到另一個安靜的房間里或駕駛員關上了窗戶，增大信號電平。

AGC控制的重要問題在于增益變化不應當連續變化，因為有兩個限制：連續的信號電平變化可導致語音聲音的變化，且遠端的接聽者將感覺非常不舒服。傳聲器路徑上的連續的增益變化將會冒充對回聲消除器的路徑變化。如果回波路徑保持變化的話，回波消除器將不會好好工作。

發明內容

本發明涉及一種自動增益控制設計，用于傳聲器信號，允許調整增益，而不影響回波消除和語音質量。

本發明的實施例允許傳聲器增益的自動控制，使得當背景噪聲太高的時候，該傳聲器可減小其增益來防止飽和，可控制眾所周知的“風隙噪聲”。傳聲器增益回復是一個緩慢的過程。為了保持語音質量和回波消除性能，引入了增益死區，使得在外部環境保持穩定的時候傳聲器相對穩定。本發明的實施例通過結合控制ADC模擬增益和數字增益兩者來將信號動態范圍最大化。

根據本發明，提供一種自動增益控制單元，控制賦給輸入信號的增益，該輸入信號是由處于環境噪聲條件下的傳聲器產生的。自動增益控制電路持續的監控所述輸入信號的信號電平，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超出第一預定電平的時候，以第一增量大小減小賦給所述輸入信號的增益。第二增益控制電路在輸入信號降到第二預定電平以下且存在語音信號的時候，以第二增量大小增大賦給所述輸入信號的增益，所述第二預定電平小于所述第一預定電平，其中所述第二增量大小小于所述第一增量大小。在一個實施例中，在計數器到達該預定門限值的時候周期性的觸發監控。可以理解，這里的持續這個詞并不意味著增益控制是連續的，且包括以一定間隔反復發生的監控。

在優選實施例中，所述第一增益控制電路產生用于控制賦給所述輸入信號的模擬增益的信號，而所述第二增益控制電路產生用于控制接收所述輸入信號的編解碼器的數字增益的信號?？梢砸员饶M增益更小的增量來改變編解碼器的數字增益，其最小的步幅通常為6dB。

本發明的另一個方面提供一種傳聲器系統，用在移動電話中，包括：第一自動增益控制單元，用于控制由傳聲器產生的信號的增益，其中該增益在信號電平超過第一預定電平的時候以第一步幅減小，在輸入信號降到第二預定電平以下且存在語音信號的時候以更小的步幅增大，所述第二預定電平小于所述第一預定電平；回波消除器和降噪電路，用于消除第一自動增益控制單元的信號輸出中的回波和降低該信號輸出中噪聲；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增益控制單元提供的增益。

本發明的另一個方面提供一種控制賦給輸入信號的增益的方法，該輸入信號是由處于環境噪聲條件下的傳聲器產生的，包括：持續監控輸入信號；在所述輸入信號超出第一預定電平的時候，以第一增量大小減小賦給所述輸入信號的增益；以及在所述輸入信號降到第二預定電平以下且存在語音信號的時候，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的增益，所述第二預定電平小于所述第一預定電平。

附圖說明

以下將參考附圖，僅僅作為實施例來詳細說明本發明，其中：

圖1為現有的回波消除器的方塊圖；

圖2為根據本發明實施例的自動增益控制電路的方塊圖；

圖3為根據本發明實施例的自動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。