專利名稱：產(chǎn)生自適應(yīng)波束形成器校準(zhǔn)信號的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自適應(yīng)波束形成器，更具體地說，涉及為在回聲消除器中使用自適應(yīng)波束形成器而產(chǎn)生校準(zhǔn)信號。
自適應(yīng)波束形成器在諸如天線或聲學(xué)等若干種學(xué)科中應(yīng)用。波束形成器在這些不同的學(xué)科中的共同用途是形成某種類型的朝向目標(biāo)的代表有用信號的空間波束。另一個共同的用途是在無用信號、這里稱作“人為干擾”的方向上形成波束的對立物，亦即凹口。這兩個功能并不是相互排斥的；波束形成器可以設(shè)計成同時既形成波束又形成凹口。
波束形成器一種特殊的用途是用外部的揚聲器和微音器代替典型的電話手機內(nèi)置的耳機和微音器的免提通信環(huán)境。傳統(tǒng)的揚聲器電話和免提移動電話都是實例。免提移動電話往往用于汽車環(huán)境，因為它使司機可以騰出雙手，不是控制電話，而是控制汽車，故可改進(jìn)司機的安全性。
免提電話的一個問題是揚聲器發(fā)出的聲音被微音器檢拾，使得這種檢拾的聲音以回聲的形式被所述連接的另一端的用戶聽見。這種回聲至少是使人討厭的，而且不斷出現(xiàn)時，會擾亂到使正常對話無法進(jìn)行的程度。因此，人們非常希望提供一種抑制這種回聲的機制。
已知使用一種自適應(yīng)波束形成器裝置來抑制回聲。一種聯(lián)系汽車駕駛室環(huán)境描述的已知的技術(shù)使用多個微音器。其基本思路是使用波束形成器來消除從揚聲器方向發(fā)出的聲音，而同時加強來自人話音方向的聲音。在波束形成器能夠有效工作之前，必須校準(zhǔn)，在先有技術(shù)中，這是分兩步進(jìn)行的。
現(xiàn)將參照

圖1,2和3描述先有技術(shù)的兩步校準(zhǔn)過程。在示范性的實施例中，第一和第二微音器101,103以及免提揚聲器105安排在諸如汽車駕駛室的環(huán)境中。為了簡單起見，這里只示出和討論兩個微音器。但是，這些技術(shù)很容易用來適應(yīng)兩個以上的微音器。由于它們在物理上彼此接近，所以，第一和第二微音器101,103檢拾從揚聲器105發(fā)出的聲音107。因此，在這個應(yīng)用中，揚聲器105被視為人為干擾。首先參見圖1，先有技術(shù)校準(zhǔn)過程的第一步包括激勵人為干擾(亦即免提揚聲器105)來產(chǎn)生聲音107。這種激勵可以從偽噪聲(PN)信號或語音信號導(dǎo)出。這些聲音107被第一和第二微音器101,103中的每一個檢拾，它們分別產(chǎn)生被采樣并且被存儲在相應(yīng)的人為干擾存儲器109,111中的信號。因此，這兩種存儲的信號代表分別由第一和第二微音器101和103接收的無用的干擾信號。
現(xiàn)參見圖2，其中示出先有技術(shù)校準(zhǔn)過程第二步中用的硬件。第一微音器101被連接成將其信號提供給第一加法器113的第一輸入端。第一人為干擾存儲器109將其輸出信號提供給第一加法器113的第二輸入端，第一加法器113的合成輸出信號提供給波束形成器117的一個輸入端。類似地，第二微音器103被連接成將其信號提供給第二加法器115的第一輸入端。第二人為干擾存儲器111將其輸出信號提供給第二加法器115的第二輸入端，第二加法器115的合成輸出信號提供給波束形成器117的第二輸入端。
在先有技術(shù)校準(zhǔn)過程的第二步中，揚聲器105保持寂靜。代之以激勵目標(biāo)聲源114(例如，諸如汽車司機等正在談話的人)(例如這個人開始談話)。這使得可以把“純凈的”語音信號提供給加法器119的求反(negating)輸入端。來自第一和第二人為干擾存儲器109和111的存儲的人為干擾信號與來自第一和第二微音器101,103的相應(yīng)的信號組合，然后，這些組合的信號被提供給波束形成器117。在這一步驟中，波束形成器117適合于把波束形成器117的輸出信號和有用信號(亦即來自微音器101的信號)之間的差減至最小。其結(jié)果是，使目標(biāo)信號與人為干擾信號的比值達(dá)到最大(亦即，使人為干擾信號達(dá)到最小，而同時使目標(biāo)信號達(dá)到最大)。本質(zhì)上說，在人為干擾的方向上形成空間凹口，而在目標(biāo)的方向上形成空間聲束。應(yīng)該指出，圖2中的配置描繪了來自第一微音器101的信號被輸送到加法器119的求反輸入端。但是，這可能代之以是第二微音器103的信號。這要根據(jù)哪一個微音器離目標(biāo)聲源114最近來選擇。
完成這兩個校準(zhǔn)步驟之后，就可以使用圖3中所示的裝置了。
以上描述的先有技術(shù)的配置有幾個問題。一個是與以下事實有關(guān)的實現(xiàn)問題為了使自適應(yīng)裝置有足夠的統(tǒng)計信息來描述人為干擾位置的空間特性，人為干擾存儲器109,111必須相當(dāng)大。所需的采樣長度一般大約每一個微音器1秒，這相當(dāng)于每一個微音器幾千字節(jié)的昂貴的RAM(隨機存取存儲器)存儲器。這之所以是個重要問題，原因之一是人為干擾存儲器109,111僅僅用于校準(zhǔn)過程。這意味著必須安裝在回聲消除器正常使用過程中永遠(yuǎn)不會使用的昂貴硬件。
先有技術(shù)配置的另一個問題與紀(jì)錄過程中對干擾的敏感性有關(guān)。更具體地說，先有技術(shù)的解決方案有賴于在人為干擾紀(jì)錄階段中人為干擾107是唯一的聲源這一假定。但若存在其他干擾聲和背景噪聲，則自適應(yīng)裝置試圖消除這些干擾聲，其結(jié)果是，若這種干擾是擴散的噪聲場，則適配結(jié)果很差。若在人為干擾紀(jì)錄過程中激勵目標(biāo)信號(亦即，如果目標(biāo)人物在不該說話時說話了)，則該自適應(yīng)裝置甚至?xí)耆?。在這種情況下，目標(biāo)被部分地作為人為干擾部分地作為目標(biāo)處理，結(jié)果是性能退化。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種校準(zhǔn)波束形成器用的不需要大的存儲器資源的設(shè)備和方法。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種免提通信環(huán)境中的改進(jìn)的回聲消除。
利用用于具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中的回聲消除器的波束形成器的校準(zhǔn)方法和設(shè)備來實現(xiàn)上述和其他目的。按照本發(fā)明的一個方面，波束形成器的校準(zhǔn)是通過設(shè)置與每一個微音器對應(yīng)的多個自適應(yīng)濾波器，訓(xùn)練每一個濾波器，使之模擬對應(yīng)的一個微音器感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性。激勵目標(biāo)信號源，從而產(chǎn)生由該微音器接收的聲信號。然后讓訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器工作，以產(chǎn)生人為干擾信號。為此目的可以向自適應(yīng)濾波器的輸入端提供偽噪聲信號。于是各個人為干擾信號與微音器提供的各對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號。然后該組合信號用于使波束形成器適合于消除人為干擾信號。
在本發(fā)明的另一個方面，訓(xùn)練每一個自適應(yīng)濾波器、使之模擬對應(yīng)的一個微音器感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性的步驟包括向揚聲器提供偽噪聲信號，從而使揚聲器產(chǎn)生聲信號并且利用每一個微音器來產(chǎn)生微音器信號。還把所述偽噪聲信號提供給每一個自適應(yīng)濾波器，它們由此產(chǎn)生回聲估計信號。把每一個回聲估計信號與對應(yīng)的一個微音器信號組合，以此產(chǎn)生多個組合信號。然后使每一個自適應(yīng)濾波器適應(yīng)于使對應(yīng)的組合信號達(dá)到最小。為此可以使用最小均方算法。
在本發(fā)明的另一個方面，在剛校準(zhǔn)的波束形成器的正常操作中進(jìn)一步利用用于校準(zhǔn)波束形成器的自適應(yīng)濾波器。具體地說，具有一個可以通過與每一個微音器對應(yīng)地提供多個自適應(yīng)濾波器、并訓(xùn)練每一個自適應(yīng)濾波器使它模擬對應(yīng)的一個微音器感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性，來消除具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中產(chǎn)生的回聲。還設(shè)置一個已經(jīng)校準(zhǔn)過的波束形成器，作為免提通信環(huán)境中的回聲消除器。在一個有利的實施例中，按照上述技術(shù)校準(zhǔn)波束形成器。
在正常操作過程中，每一個自適應(yīng)濾波器用來產(chǎn)生對應(yīng)的一個微音器感受到的回聲信號的估計值。每一個估計的回聲信號與對應(yīng)的一個微音器信號組合，從而產(chǎn)生多個具有減小了的回聲信號分量的組合信號。然后，用波束形成器從多個組合信號產(chǎn)生一個其中的回聲分量更進(jìn)一步減小了的輸出信號。
結(jié)合附圖閱讀以下的詳細(xì)描述，將會明白本發(fā)明的目的和優(yōu)點，附圖中
圖1,2和3描繪用于校準(zhǔn)波束形成器、然后利用該波束形成器作為免提通信環(huán)境中的回聲消除器的先有技術(shù)配置；圖4和5描繪按照本發(fā)明一個方面的波束形成器校準(zhǔn)用的配置；以及圖6描繪按照本發(fā)明的一個方面、利用自適應(yīng)濾波器組合波束形成器消除回聲的配置。
現(xiàn)將參照附圖描述本發(fā)明的各種特征，附圖中類似的部件用相同的標(biāo)號標(biāo)記。
按照本發(fā)明的一個方面，通過用自適應(yīng)有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器代替人為干擾存儲器，來消除使用大的人為干擾存儲器的必要性。進(jìn)行第一校準(zhǔn)步驟用的一個這樣的配置示于圖4中。準(zhǔn)備用在免提通信環(huán)境中的揚聲器401連接成能夠從偽噪聲信號發(fā)生器403接收信號。把第一和第二微音器405,407安排在免提通信環(huán)境中，使之能夠接收由目標(biāo)(例如，將要使用該通信設(shè)備的人)產(chǎn)生的聲音。但是，正如在背景部分解釋的那樣，這些微音器405,407也能夠接收從揚聲器401產(chǎn)生的無用的人為干擾406。還應(yīng)指出，僅僅示出兩個微音器405，407只是為了簡化以下的討論。本專業(yè)的技術(shù)人員不難意識到，這里描述的本發(fā)明的原理，很容易推廣而覆蓋具有兩個以上微音器的實施例。
來自第一和第二微音器405,407中每一個的輸出信號被輸送到相應(yīng)的第一和第二加法器409,411的第一輸入端。
按照本發(fā)明的一個方面，自適應(yīng)FIR濾波器是與每一個微音器對應(yīng)地設(shè)置的。在示范性的實施例中，與第一和第二微音器405,407對應(yīng)地設(shè)置第一和第二FIR濾波器413,415。第一和第二FIR濾波器中的每一個都接收來自PN發(fā)生器的信號403。來自第一FIR濾波器413的輸出信號提供給第一加法器409的求反輸入端，使得第一加法器409的輸出信號代表第一微音器信號減去來自第一FIR濾波器413的信號。類似地，來自第二FIR濾波器415的輸出信號提供給第二加法器411的求反輸入端，使得第二加法器411的輸出信號代表第二微音器信號減去來自第二FIR濾波器415的信號。
在這第一校準(zhǔn)步驟中，人為干擾406是由提供給揚聲器401的PN信號產(chǎn)生的。在這時間過程中，第一和第二FIR濾波器413,415中的每一個被訓(xùn)練(被適配)，以便將來自相應(yīng)的第一和第二加法器409,411的輸出信號中的能量最小化。用來進(jìn)行這種訓(xùn)練的技術(shù)是眾所周知的，例如，回聲抵消技術(shù)(例如，使用最小均方算法(LMS))，故在此不再描述。
作為這種訓(xùn)練的結(jié)果，第一和第二FIR濾波器413,415的脈沖響應(yīng)設(shè)置非常類似于免提通信環(huán)境中實際回聲路徑的脈沖響應(yīng)。因而，這兩個FIR濾波器413,415可以用來產(chǎn)生分別模擬微音器405,407中每一個的實際回聲的信號。
圖5示出第二校準(zhǔn)步驟用的示范性的配置。第二校準(zhǔn)步驟的目的是使波束形成器417自適應(yīng)，使之能夠產(chǎn)生必要的凹槽和聲束，以便在免提通信設(shè)備的正常使用中減小回聲。在這個第二步驟中，第一微音器405將其輸出信號提供給第一加法器419的第一輸入端，而第一FIR濾波器413(在圖5中表示為“固定的”FIR濾波器，因為在這第二步驟中它不再進(jìn)行自適應(yīng))將其輸出信號提供給第一加法器419的第二輸入端。第一加法器419的輸出信號代表這兩個輸入信號之和，并且被提供給波束形成器417的一個輸入端。
類似地，第二微音器407將其輸出信號提供給第二加法器421的第一輸入端，而第二FIR濾波器415將其輸出信號提供給第二加法器421的第二輸入端。第二加法器421的輸出信號代表它的兩個輸入信號之和，并且被提供給波束形成器417的第二輸入端。
為了完成第二校準(zhǔn)步驟用的配置，第一微音器405的輸出信號還被提供給第三加法器423的求反輸入端。第三加法器423的第二輸入端接收波束形成器417的輸出信號。
在第二校準(zhǔn)步驟過程中，揚聲器401保持靜寂，而第一和第二FIR波束形成器413,415用來產(chǎn)生人為干擾信號。激勵目標(biāo)源425(例如，正在講話的人，諸如汽車司機)(例如這人開始談話)。這使得可以把“純凈的”語音信號提供給第三加法器423。第一和第二FIR濾波器413,415產(chǎn)生的人為干擾信號與來自第一和第二微音器405,407的相應(yīng)的信號組合，這些組合信號被提供給波束形成器417。在這步驟中，隨后利用先有技術(shù)使波束形成器417自適應(yīng)，以便使目標(biāo)對人為干擾之比達(dá)到最大。
然后，在這樣自適應(yīng)之后，波束形成器417在正常操作中可以用于圖5所示的配置中。波束形成器417對干擾的敏感性可以有效消除，因為FIR濾波器413,415的自適應(yīng)方案(例如，LMS自適應(yīng)方案)將忽略揚聲器401產(chǎn)生的信號以外的任何信號(例如回聲)。這意味著在第一校準(zhǔn)步驟過程中，可以激勵目標(biāo)信號(亦即用戶可以自由談話)而不會使正常操作過程中的性能退化。對面向用戶的應(yīng)用而言，這是重要的收獲。
另外，把這樣大量的存儲器容量專門用于校準(zhǔn)目的的問題也大大減輕了，因為第一和第二FIR濾波器413,415中的每一個的長度一般是200個16位的字。因而，本發(fā)明配置的存儲器需要量一般為2個濾波器×200字/濾波器×2字節(jié)/字=800字節(jié)，相比之下，先有技術(shù)要用32千字節(jié)。
按照本發(fā)明的另一方面，利用圖6中描繪的“正常操作”配置可以獲得額外的好處。這里，除了由剛自適應(yīng)的波束形成器417進(jìn)行的回聲消除操作以外，還使用第一和第二FIR濾波器413,415作為正常的回聲消除器，它們在微音器信號提供給波束形成器417之前對這些信號進(jìn)行處理。就是說，第一和第二FIR濾波器413,415中的每一個都從遠(yuǎn)端用戶接收信號427(它亦提供給揚聲器401)，并由此產(chǎn)生對回聲信號的估計。然后從由第一和第二微音器405,407中相應(yīng)的一個提供的相應(yīng)的微音器信號中減去來自第一和第二FIR濾波器413,415中每一個的回聲的估計值。然后把已經(jīng)在相當(dāng)大的程度上消除了回聲的合成信號被提供給波束形成器417，以便更進(jìn)一步消除回聲。這樣，第一和第二FIR濾波器413,415繼續(xù)在免提通信設(shè)備的正常操作中用于這個目的。
在本發(fā)明的這個方面，第一和第二FIR濾波器413,415可以是固定的(亦即，利用在第一校準(zhǔn)步驟過程中產(chǎn)生的設(shè)置)，或者可以使它們進(jìn)一步自適應(yīng)，以適應(yīng)免提新環(huán)境的條件變化(例如，汽車司機可能關(guān)上一個窗戶，從而改變到達(dá)微音器405,407的回聲性質(zhì))。應(yīng)當(dāng)指出，在免提通信設(shè)備的正常操作過程中濾波器的任何進(jìn)一步自適應(yīng)都不影響波束形成器417的操作或設(shè)置，它仍在上述校準(zhǔn)過程中產(chǎn)生的設(shè)置的條件下繼續(xù)起作用。
已經(jīng)參照特定的實施例描述了本發(fā)明。但是，本專業(yè)的技術(shù)人員不難理解，可以用不同于上述最佳實施例的特定方式實施本發(fā)明?？梢栽诓幻撾x本發(fā)明精神的情況下做到這一點。
例如，上述示范性的實施例在波束形成器的自適應(yīng)和回聲消除過程中利用FIR濾波器。但是，可以代之以利用能夠模擬回聲通路的任何類型的濾波器，諸如無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器和格型濾波器。
因此，最佳實施例只是說明性的，而絕不應(yīng)看作是限制性的。本發(fā)明的范圍由后附的權(quán)利要求書而不是前面的描述給出，屬于權(quán)利要求書范圍內(nèi)的所有變化和等同物均擬包括于其中。
權(quán)利要求
1．一種校準(zhǔn)用在具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中的波束形成器的方法，它包括以下步驟設(shè)置與每一個微音器對應(yīng)的多個自適應(yīng)濾波器；訓(xùn)練每一個所述濾波器，使之模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性；激勵目標(biāo)信號源，使之產(chǎn)生由所述微音器接收的聲信號；利用所述訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生人為干擾信號；把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由所述微音器提供的對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號；以及利用所述組合信號使所述波束形成器適合于消除人為干擾信號。
2．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述利用訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器來產(chǎn)生人為干擾信號的步驟包括以下步驟向每一個所述自適應(yīng)濾波器提供偽噪聲信號；以及利用所述訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器對偽噪聲信號進(jìn)行濾波，從而產(chǎn)生人為干擾信號。
3．權(quán)利要求1的方法，其特征在于所述訓(xùn)練每一個所述自適應(yīng)濾波器，使之模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性的步驟包括以下步驟向所述揚聲器提供偽噪聲信號，從而使所述揚聲器產(chǎn)生聲信號；利用每一個所述微音器產(chǎn)生微音器信號；把所述偽噪聲信號提供給每一個所述自適應(yīng)濾波器；利用所述訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器對偽噪聲信號進(jìn)行濾波，從而在每一個所述自適應(yīng)濾波器的輸出端產(chǎn)生回聲估計信號；把每一個所述回聲估計信號與所述微音器信號中對應(yīng)的一個組合，從而產(chǎn)生多個組合信號；使每一個所述自適應(yīng)濾波器自適應(yīng)使得所述對應(yīng)的組合信號達(dá)到最小。
4．權(quán)利要求3的方法，其特征在于所述使每一個自適應(yīng)濾波器自適合于使對應(yīng)的組合信號達(dá)到最小的步驟包括利用最小均方算法使每一個所述自適應(yīng)濾波器適合于使所述對應(yīng)的組合信號達(dá)到最小的步驟。
5．一種消除在具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中產(chǎn)生的回聲的方法，它包括以下步驟設(shè)置與每一個所述微音器對應(yīng)的多個濾波器；提供一個用作所述免提通信環(huán)境下的回聲消除器而校準(zhǔn)過的波束形成器；利用每一個濾波器產(chǎn)生所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的回聲信號的估計值；把每一個所述估計的回聲信號與對應(yīng)的一個微音器信號組合，從而產(chǎn)生具有減小的回聲分量的多個組合信號；以及利用所述波束形成器從所述多個組合信號產(chǎn)生具有進(jìn)一步減小的回聲分量的輸出信號。
6．權(quán)利要求5的方法，其特征在于所述濾波器中至少一個是自適應(yīng)濾波器；以及所述提供一個用作所述免提通信環(huán)境下的回聲消除器而校準(zhǔn)過的波束形成器的步驟包括以下步驟提供一個波束形成器，以及按照包括以下步驟的校準(zhǔn)程序校準(zhǔn)所述波束形成器訓(xùn)練每一個所述自適應(yīng)濾波器，使之模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性；激勵目標(biāo)信號源，使之產(chǎn)生由所述微音器接收的聲信號；利用所述多個自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生人為干擾信號；把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由所述微音器提供的對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號；以及利用所述組合信號使所述波束形成器適合于消除人為干擾信號
7．權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述利用多個濾波器產(chǎn)生人為干擾信號的步驟包括以下步驟向每一個所述濾波器提供偽噪聲信號；以及利用所述多個濾波器對所述偽噪聲信號進(jìn)行濾波，從而產(chǎn)生人為干擾信號。
8．權(quán)利要求5的方法，其特征在于所述多個濾波器中至少一個是固定濾波器；所述多個濾波器中的每一個模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性；以及所述提供一個用作所述免提通信環(huán)境下的回聲消除器而校準(zhǔn)過的波束形成器的步驟包括以下步驟提供一個波束形成器，以及按照包括以下步驟的校準(zhǔn)程序校準(zhǔn)所述波束形成器激勵目標(biāo)信號源，使之產(chǎn)生由所述微音器接收的聲信號；利用所述多個自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生人為干擾信號；把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由所述微音器提供的對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號；以及利用所述組合信號使所述波束形成器適合于消除人為干擾信號。
9．權(quán)利要求8的方法，其特征在于所述利用多個濾波器產(chǎn)生人為干擾信號的步驟包括以下步驟向所述多個濾波器中的每一個提供偽噪聲信號；以及利用所述多個濾波器對所述偽噪聲信號進(jìn)行濾波，從而產(chǎn)生人為干擾信號。
10．一種用來校準(zhǔn)用在具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中的波束形成器的設(shè)備，它包括與每一個所述微音器對應(yīng)的多個自適應(yīng)濾波器；用來訓(xùn)練每一個所述自適應(yīng)濾波器、使之模擬所述微音器對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性的裝置；用來向訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器提供第一信號、從而使每一個所述自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生人為干擾信號的裝置；用來把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由所述微音器提供的對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號的裝置；和利用所述組合信號使所述波束形成器適合于消除人為干擾信號用的裝置。
11．權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于所述第一信號是偽噪聲信號。
12．權(quán)利要求10的設(shè)備，其特征在于所述用來訓(xùn)練每一個所述自適應(yīng)濾波器，使之模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性的裝置包括用來向所述揚聲器提供偽噪聲信號、從而使所述揚聲器產(chǎn)生聲信號的裝置；用來把所述偽噪聲信號提供給每一個所述自適應(yīng)濾波器、從而使所述自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生回聲估計信號的裝置；用來把每一個所述回聲估計信號與所述微音器信號中對應(yīng)的一個組合，從而產(chǎn)生多個組合信號的裝置；和用來使每一個所述自適應(yīng)濾波器適合于使對應(yīng)的所述組合信號達(dá)到最小的裝置。
13．權(quán)利要求12的設(shè)備，其特征在于所述用來使每一個所述自適應(yīng)濾波器適合于使對應(yīng)的所述組合信號達(dá)到最小值的裝置是按照最小均方算法工作的。
14．一種用來消除在具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中產(chǎn)生的回聲的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個濾波器，它們與每一個所述微音器對應(yīng)，其中每一個所述濾波器模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性；一個用作所述免提通信環(huán)境下的回聲消除器而校準(zhǔn)過的波束形成器；用來向所述每一個濾波器、也向所述揚聲器提供信號、從而使每一個所述濾波器產(chǎn)生所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的回聲信號的估計值的裝置；用來把每一個所述估計的回聲信號與對應(yīng)的所述微音器信號組合、從而產(chǎn)生具有減小的回聲分量的多個組合信號的裝置；和用來向所述波束形成器提供所述多個組合信號、從而使所述波束形成器產(chǎn)生其回聲分量進(jìn)一步減小的輸出信號的裝置。
15．權(quán)利要求14的設(shè)備，其特征在于所述濾波器中至少一個是自適應(yīng)濾波器；以及所述設(shè)備還包括用來校準(zhǔn)所述波束形成器的裝置，所述校準(zhǔn)裝置包括用來訓(xùn)練每一個所述自適應(yīng)濾波器、使之模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性的裝置；利用所述多個濾波器產(chǎn)生人為干擾信號用的裝置；用來把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由所述微音器提供的對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號的裝置；和利用所述組合信號使所述波束形成器適合于消除人為干擾信號用的裝置。
16．權(quán)利要求15的設(shè)備，其特征在于所述利用所述多個濾波器產(chǎn)生人為干擾信號的設(shè)備包括向每一個所述濾波器提供偽噪聲信號用的裝置；和利用所述多個濾波器對所述偽噪聲信號進(jìn)行濾波、從而產(chǎn)生人為干擾信號用的裝置。
17．權(quán)利要求14的設(shè)備，其特征在于所述濾波器中至少一個是固定濾波器；所述多個濾波器中的每一個模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的免提通信環(huán)境的回聲特性；以及所述設(shè)備還包括用來校準(zhǔn)所述波束形成器的裝置，所述校準(zhǔn)裝置包括利用所述多個濾波器產(chǎn)生人為干擾信號用的裝置；把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由所述微音器提供的對應(yīng)的信號組合，從而產(chǎn)生組合信號用的裝置；和利用所述組合信號使所述波束形成器適合于消除所述人為干擾信號用的裝置。
18．權(quán)利要求17的設(shè)備，其特征在于所述利用多個濾波器產(chǎn)生人為干擾信號用的裝置包括向每一個所述濾波器提供偽噪聲信號用的裝置；和利用所述多個濾波器對所述偽噪聲信號進(jìn)行濾波、從而產(chǎn)生人為干擾信號用的裝置。
全文摘要
校準(zhǔn)波束形成器,以便在具有一個揚聲器和多個微音器的免提通信環(huán)境中用作回聲消涂器。為了進(jìn)行所述校準(zhǔn),與每一個微音器對應(yīng)地設(shè)置多個自適應(yīng)濾波器并訓(xùn)練每一個所述濾波器;使之模擬所述微音器中對應(yīng)的一個感受到的所述環(huán)境的回聲特性。激勵目標(biāo)信號源,使之產(chǎn)生由微音器接收的聲信號。利用訓(xùn)練后的自適應(yīng)濾波器產(chǎn)生人為干擾信號;例如通過使每一個濾波器具有偽噪聲信號。然后把相應(yīng)的各個人為干擾信號與由微音器提供的對應(yīng)的信號組合;從而產(chǎn)生組合信號。然后利用所述組合信號使波束形成器適合于消除人為干擾信號。在本發(fā)明的另一方面,可以通過使自適應(yīng)濾波器對每一個準(zhǔn)備提供給校準(zhǔn)后的波束形成器的信號進(jìn)行回聲消除操作而在正常操作中利用自適應(yīng)濾波器。
文檔編號H04M9/08GK1289508SQ9980247
公開日2001年3月28日 申請日期1999年1月19日 優(yōu)先權(quán)日1998年1月30日
發(fā)明者J·拉斯姆松, I·克萊松, M·達(dá)爾, S·諾爾德霍爾姆 申請人:艾利森電話股份有限公司