回音消除器制造技术

用于消除两线至四线转换器中因传输混合损耗引起的回音信号的数字自适应回音消除器有第一和第二自适应滤波器，此两滤波器可产生合成回音信号．转换控制逻辑电路用来比较信号差异，即比较第一滤波器产生的合成回音信号与实际回音信号和第二滤波器产生的合成回音信号与实际回音信号间的差异，如第一滤波器的合成回音信号更接近实际回音信号，需要时可将第一滤波器的系数转换到第二滤波器，这样混合器中与所传输的语音信号相混合的合成信号就可适时修正．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及了回音消除技术，更具体而言是应用于电话系流中的自适应回音消除器。在电话系统中通常都有一个用户线接口电路(SLIC)，用来完成用户至电话局间的两线制电话线路和电话局所用的传输及控制信号之间的联接。这种电话的功能之一是将在两线制线路中传至和发自本地用户的模拟语音信号转换成用于在电话局内传输的四线制模拟成数字信号。这种功能的术语是“两线至四线转换”。两线至四线转换器的一个重要功能是防止回音，即防止从远距离用户发送来的语音信号再传送回该处远距离的用户。理想地实现这一功能是不太可能的，通常对这种信号衰减的程度被定义为“转移混合损耗”(THL)。如果THL较低则语音质量就很差，当语音信号通过传输线网络时，随着语音信号产生的延迟的增加将会使这种影响更加显著。有两种先有技术方法可以用来完成“两线至四线的转换”。第一种也即传统的方法。是用变压器耦合技术并使用若干无源元件。在这样一种电路中包括了一个“平衡网络”，其阻抗Z6约等于本地线路的输入阻抗。由这样一种电路所达到的THL，与Z6和本地线路输入阻抗匹配的精确性相关。这种技术的缺陷是一个单独的网络不能对存在于本地网络中的本地线路阻抗的全部范围提供满意的匹配，电路设计人员只好在很差的系统性能上进行选择，或者使Z6与每一段线路基线上的本地线路阻抗相匹配，而这样做的费用是很昂贵的。较近期的先有技术即是利用集成电路来完成两线制至四线制的转换，这些电路在实现满意的THL(转移混合损耗)方面做出了一点尝试。在这里，来自二线至四线转换器的四线模拟信号被转换成数字信号，而数字信号处理(DSP)技术则是利用可编程数字滤波器来改善整个SLIC(用户线接口电路)的THL。两线至四线转换器的四线输出端将产生从远端用户接收到的所不希望有的语音信号的回音。为减小这一信号，使用了可编程数字滤波器，来产生一个合成回音信号，此信号非常近似于实际的回音。将这两种信号相减可减少不希望有的回音的幅值，而在这种相减之后的剩余信号则被称作“误差信号”。对于可编程数字滤波器而言是有可能计算出一组系数的，由此而构成的总性能将与前面所说明的用变压器耦合电路并在电路中利用特定的阻抗Z6所能达到的性能相类似。这种方法具有的优点是它通过软件控制来实现对Z6阻抗的选择而不是靠设置在SLIC(用户线接口电路)中的物理变化元件来选择Z6。而这种方法的不足之处在于它仍要依靠人工来设定每一线路基线上的本地线路参数。上述两种方法的不足之处还在于，由于各用户装置所呈现出的输入阻抗有很大的偏差，而在一次通话期间，可能出现从某一装置切换到另一装置的情况，这将意味着在整个通话期间不可能一直保持有较好的THL(转移混合损耗)。这些问题已经促成了不少篇有关可达到较好的THL(转移混合损耗)自适应方法的论著的出现，其所基于的大量知识是用来完善进行远距离以及卫星通话的回音消除器。延续至今的研究已经产生了不少算法可以用来计算滤波器系数的配置。其实例包括最小均方(LMS)和递推最小平方(RLS)算法。在所有算法中均可调整滤波器系数以降低不希望有的回音信号的幅度。所有的自适应方法均依赖存在于从远距离用户接收的语音信号中的信息。如果没有来自远距离用户的语音信号，特别是当近端用户正在讲话时，匹配算法就要改变方次。既便是处在近端和远端用户都在讲话的所谓双人通话的情况下，也依然如此，在这些情况中，滤波器系数将同其理想特性产生偏差，从而使性能下降，先有技术对此问题的处理是要检测出这种情况，即在匹配算法不再能正确发挥作用时，将其系数稳定住。对不适当的收敛条件的检测已经证明是困难的。一些相当复杂因而也是难以实现的设想也曾提出过。另外这些技术还会导致某些情况的出现，即自适应滤波器将被一直稳定不变，而不能适应对THL(转移混合损耗)的改善。本专利技术的目的是提供一种可产生合成回音信号的自适应方法以改善两线至四线转换器上的THL(转移混合损耗)性能。根据本专利技术提供的数字自适应回音消除器中，包括可产生合成回音信号的第一百适应滤波器;可使上述第一滤波器的综合参数与要消除的实际回音信号非常吻合的装置;可产生合成回音信号的第二可编程滤波器;以及可判断第一滤波器是否正处于此第二滤波器要好的工作状态，如是这样则可使第二滤波器的系数根据第一滤波器的系数及修正过来的转换控制逻辑电路。本专利技术还提供了可产生第一误差信号指示的装置，它指明了来自上述第一滤波器的合成回音与实际回音之间的差别;同时还可产生第二误差信号指示的装置，它可指明来自上述第二滤波器的合成回音与实际回音之间的差别，而此第二误差信号或语音信号是用于向远端用户传输的。较为可取的转换控制逻辑电路包括对第二滤波器误差信号的标定;可确保第一和第二误差信号均为正向信号的装置;可判定所标定的第二滤波器误差与第一滤波器误差信号之间差别的装置;以及可对上述差别做出响应的装置，当某一预先选定的条件达到时，它可将第一滤波器的系数传送给第二滤波器，从而使第二滤波器的系数得到适当修正。上述可取的第一滤波器误差信号具有的全部直流分量在第一误差信号再次用到之前将通过自适应直流分支予以消除，也即通过此直流分支，能自动相应地减小上述误差信号中的直流分量。在上述转换控制逻辑电路中用到第二滤波器误差信号之前，来自直流分支的输出将用于消除上述第二滤波器误差信号中的直流分量，而且在此信号用于任一步骤之前，用直流分支的输出来消除上述第二滤波器误差信号的直流分量是非常有利的。上述优越性还在于这种滤波器不再需要初调，而且在回音通路的脉冲响应中可对任何变化做出正确响应。本专利技术的实施方案可从下面所例举的实例并参照附图的说明中得到更明确地了解，其中图1示出的常规接口是位于将用户与市内电话局相接的两线制电话线路和在各电话局之间所用的四线制中继线路之间的接口。图2示出了利用固定滤波器的数字回音消除的基本技术;图3示出了常规数字自适应回音消除器的先有技术的配置情况;图4示出了带有两个数字滤波器的回音消除器;图5示出的是根据本专利技术的转换控制逻辑电路;图6示出的是根据本专利技术可消除信号内的任何直流分量的自适应直流分支;图7示出的是根据本专利技术，与自适应直流消除相结合的自适应回音消除器。参见图1，将会在B点再次出现的位于A点的任何语音称作回音，由该信号通过混合接口1而使此信号减弱的程度则称作转移混合损耗(THL)。处于A点的语音一般是从远处端用户接收来的并称为“接收语音”。在B点的语音一般要传输到远端用户因此称为传输语音。用于回音消除的基本技术示于图2中，其中到达C点的数字语音信号在它们到达混合接口3之前将由数模(D/A)转换器2转换成模拟信号，而来自用户电话Y的回音与/或语音将通过模数转换器5转换成数字信号。与此同时，利用一个有限的脉冲响应(FIR)数字滤波器6，其脉冲响应同回音的脉冲响应相类似，以此来合成回音信号，然后利用减法器7将此合成回音从A/D(数模)转换器5的输出中减去，从而就消除了信号中的实际回音，但保留了完全不受影响的用户的语音信号。如图2所示的系统在通话开始时将使其本身的系数予以编程并在通话期间固定不变。这些系数在一个典型线路上可以预先算好以得到较好的性能，但是如将这些系数用于用户线路上而非典型线路上对它们就不可能给出那样好的性能。图3示出了常规数字自适应回音消本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于提供在两线至四线传换器中的回音消除信号的数字自适应回音消除器，所述的回音消除器包括可产生合成回音信号的第一自适应滤波器；可根据合成回音信号和要消除的实际回音信号之间的差异调整所述的第一滤波器的系数的装置，用于产生合成回音信号并将其与转换器的输出信号相混合的第二可编程滤波器；以及所配置的转换控制逻辑电路，它可判定来自第一滤波器的合成回音信号是否与实际回音信号的吻合要比来自第二滤波器的合成回音信号更好，如是这样则可适时修正第二滤波器的系数以与第一滤波器的系数相适应。

【技术特征摘要】
1.用于提供在两线至四线传换器中的回音消除信号的数字自适应回音消除器，所述的回音消除器包括可产生合成回音信号的第一自适应滤波器；可根据合成回音信号和要消除的实际回音信号之间的差异调整所述的第一滤波器的系数的装置；用于产生合成回音信号并将其与转换器的输出信号相混合的第二可编程滤波器；以及所配置的转换控制逻辑电路，它可判定来自第一滤波器的合成回音信号是否与实际回音信号的吻合要比来自第二滤波器的合成回音信号更好，如是这样则可适时修正第二滤波器的系数以与第一滤波器的系数相适应。2.如权项1所要求的数字自适应回音消除器，其中所述的转换控制逻辑电路包括，可根据来自上述第一滤波器的合成回音信号与实际回音信号之间的差异产生第一误差信号的第一误差信号产生装置，以及可根据来自上述第二滤波器的合成回音信号与实际回音信号之间的差异产生第二误差信号的第二误差信号产生装置，还包括可将第一和第二误差信号进行比较以判定是否应对第二滤波器的系数进行适时修正的装置。3.如权项2所要求的数字自适应回音消除器，其中所述的转换控制逻辑电路包括以所配置的延迟装置来禁止第二滤波器系数的适时修正，直至来自第一滤波器的合成回音信号比之来自第二滤波器的合成回音信号更加...

【专利技术属性】
技术研发人员：格雷厄姆贝尼斯顿，奈杰尔保罗戴尔，杰福德桑尼克罗夫特惠恩，
申请(专利权)人：普列斯海外有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]