[發(fā)明專利]回波消除裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280067060.4
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN104054274A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 須藤貴志;矢野敦仁;粟野智治
• 申請（專利權(quán)）人: 三菱電機株式會社
• 主分類號: H04B3/23
• 分類號: H04B3/23
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 金光華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種消除重疊在聲音信號中的回波信號的回波消除裝置。

背景技術(shù)

在如免提通話系統(tǒng)以及電話會議系統(tǒng)那樣的來自揚聲器的輸出會進入麥克風(fēng)的系統(tǒng)中，需要確保其通話品質(zhì)、特別是需要消除由于在雙向通話時所產(chǎn)生的聲耦合而產(chǎn)生的回波。作為消除該回波的技術(shù)，具有如下的聲音回波消除器：具有對揚聲器、麥克風(fēng)間的傳遞函數(shù)進行辨別的自適應(yīng)濾波器，使用由該自適應(yīng)濾波器所辨別的回波路徑來生成疑似回波信號，并從麥克風(fēng)的輸入信號減去疑似回波信號，由此消除從揚聲器向麥克風(fēng)傳遞的回波。在以往的聲音回波消除器中，使用單一的自適應(yīng)濾波器來消除回波，但是聲音信號是在頻率帶寬上能量分布有偏重的信號，因此在單一的自適應(yīng)濾波器中具有由于收斂延遲等而不能實現(xiàn)充分的回波抑制這樣的缺點。

因此，作為解決這種缺點的聲音回波消除器，提出了將聲音信號分割為多個頻率帶寬，并對單獨的每個帶寬進行回波消除的子帶回波消除器。在該子帶回波消除器中，針對每個窄的帶寬寬度進行基于自適應(yīng)濾波器的學(xué)習(xí)，因此能夠期待排除由能量分布的偏重所致的影響。另外，能夠通過分割帶寬來降低采樣頻率，因此能夠期待運算量的削減。例如，在將采樣頻率為8kHz的信號的帶寬(0～4kHz)二等分地分割為0～2kHz和2～4kHz時，各自的帶寬寬度只有2kHz，因此可以表現(xiàn)為采樣頻率4kHz的信號，所以能夠?qū)⒉蓸宇l率降低為1/2。

但是，由于通過下采樣而產(chǎn)生的混疊(aliasing)的影響，存在所分割的帶寬的邊界附近的回波未被充分地消除而產(chǎn)生殘留回波這樣的問題。這里，圖5表示通過下采樣而產(chǎn)生的混疊的說明圖。在對采樣頻率16kHz的信號進行下采樣而變換為采樣頻率8kHz時，如果在超過采樣頻率的1/2的頻率帶寬中具有信號成分，則產(chǎn)生疊加信號、即混疊。

例如在專利文獻1中，在使用QMF(Quadrature?Mirror?Filter：正交鏡像濾波器)將麥克風(fēng)的輸入信號分離為高頻帶成分和低頻帶成分之后，進行間隔地剔除各成分的下采樣，因此各個帶寬中的回波消除器以少的運算量就能夠?qū)崿F(xiàn)。另外，對于輸入信號的低頻帶成分，設(shè)置只使高頻成分通過的HPF(High?Pass?Filter：高通濾波器)，由此消除帶寬邊界附近的回波信號。

專利文獻1：日本特開2006-203358號公報

發(fā)明內(nèi)容

在上述專利文獻1中，以消除帶寬邊界附近的回波為目的，對輸入信號實施了HPF處理，但是由此導(dǎo)致失去輸入信號自身的低頻帶成分，因此存在有損音質(zhì)這樣的課題。

本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而作出的，其目的在于通過消除由于帶寬分割而產(chǎn)生的混疊的影響從而無損音質(zhì)地消除回波。

在本發(fā)明的回波消除裝置中，1次帶寬分割部具有：低通濾波器，具有在進行下采樣時不產(chǎn)生混疊的濾波特性，將分割對象的信號中的低頻帶成分進行分割而生成低頻帶的1次分割信號；低頻帶側(cè)下采樣器，對由低通濾波器所分割出的低頻帶的1次分割信號進行下采樣；高通濾波器，具有在進行下采樣時不產(chǎn)生混疊的濾波特性，將分割對象的信號中的高頻帶成分進行分割而生成高頻帶的1次分割信號；高頻帶側(cè)下采樣器，對由高通濾波器所分割出的高頻帶的1次分割信號進行下采樣；以及加減法器，從分割對象的信號中減去從低頻帶側(cè)下采樣器輸出的低頻帶的1次分割信號以及從高頻帶側(cè)下采樣器輸出的高頻帶的1次分割信號，而生成中頻帶的1次分割信號。

根據(jù)本發(fā)明，使用具有在進行下采樣時不產(chǎn)生混疊的特性的低通濾波器以及高通濾波器從原信號中分割低頻帶的信號和高頻帶的信號，并從原信號中減去低頻帶的信號和高頻帶的信號而生成中頻帶的信號，由此能夠消除在帶寬分割時由于下采樣而產(chǎn)生的混疊的影響，能夠無損音質(zhì)地消除回波。

附圖說明

圖1是表示本發(fā)明的實施方式1的回波消除裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖2是表示實施方式1的回波消除裝置所使用的低通濾波器和高通濾波器的特性的曲線圖。

圖3是表示將圖2所示的低通濾波器和高通濾波器的輸出信號進行了合成的信號的頻率特性的曲線圖。

圖4是表示本發(fā)明的實施方式2的回波消除裝置的結(jié)構(gòu)的框圖。

圖5是說明在以往的子帶回波消除器中由于下采樣而產(chǎn)生的混疊的曲線圖。

(符號說明)