一种降低回波的方法及设备转让专利

申请号 : CN200710187241.1

文献号 : CN101159447B

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 洪庆春

申请人 : 杭州华三通信技术有限公司

摘要 :

本发明公开了一种降低回波的方法:预先设置所述回波抵消器的多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数;所述解码器针对所述每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器;所述编码器分别接收来自所述2/4线混合器的所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号,根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应该组的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;选取最小回波综合值,使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。本发明的实施例中,通过下发一个操作命令,可以实现自动设置,使回波最小,快速方便;当线路状态不发生变化时,回波抵消效果保持稳定状态。

权利要求 :

1.一种降低回波的方法,应用于包括编码器、解码器、回波抵消器和2/4线混合器的设备中,其特征在于,所述包括以下步骤:预先设置所述回波抵消器的多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数;

所述解码器针对每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器;

所述编码器分别接收来自所述2/4线混合器的与所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号,根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应该组的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;

选取最小回波综合值,使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。

2.如权利要求1所述降低回波的方法,其特征在于,所述回波抵消参数包括:阻抗模型和/或回波抵消器参数。

3.如权利要求1所述降低回波的方法,其特征在于,所述多个频点的特征信号通过分别在每个频点发送一个特征信号实现,或通过一次发送具有多个频点特征信号的叠加信号实现。

4.如权利要求1所述降低回波的方法,其特征在于,所述根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应该组的回波综合值具体包括:获取每组回波抵消参数对应的各频点回波信号的幅度,根据所述回波信号的幅度计算对应频点的回波系数;

通过对整个语音频段内的曲线上各关键频点进行加权,得到该组回波抵消参数对应的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值。

5.如权利要求1所述降低回波的方法,其特征在于,所述解码器针对所述每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号具体包括:所述解码器针对所述每组回波抵消参数分别生成两个频点的特征信号。

6.一种降低回波的设备,其特征在于,包括:

回波抵消器,用于预先设置多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数;

解码器,用于针对每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器;

编码器,用于分别接收来自所述2/4线混合器的与所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号;

控制器,用于根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;并选取最小回波综合值,控制所述回波抵消器使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。

7.如权利要求6所述降低回波的设备,其特征在于,所述解码器具体还包括:特征信号产生子单元,用于产生特征信号;

特征信号发送子单元,用于向所述2/4线混合器发送所述特征信号。

8.如权利要求6所述降低回波的设备,其特征在于,所述控制器具体包括:回波系数计算子单元,用于获取每组回波抵消参数对应的回波信号的幅度,根据所述回波信号的幅度计算对应频点的回波系数;

综合值计算子单元,用于通过对整个语音频段内的曲线上各关键频点进行加权,得到该组回波抵消参数对应的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;

控制子单元,用于在多组回波综合值中选取最小回波综合值,控制所述回波抵消器使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。

说明书 :

技术领域

本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种降低回波的方法及设备。

背景技术

随着IP网络应用的普及和推广,VoIP(Voice over Internet Protocol,互联网协议语音)也逐渐成为不可或缺的IP业务。对于VoIP业务,用户侧的语音信号是模拟信号,接收和发送的语音信号混合在两根信号线上传输,IP网络侧传输的是数字信号,需要区分数据流向,即收、发是分开的,需要2/4线混合器处理。现有技术中一个VoIP应用示例如图1所示,用户A向用户B发送语音信号,经过采样变成数字信号、在编码器进行压缩编码后,通过IP网络发送到对端设备;对端设备的解码器进行解码、再把数字信号还原成语音信号,发送给用户B;用户B向用户A发送语音信号的过程相同。从而实现双方用户之间的通话。
然而,在VoIP业务系统中,如果模拟线路不能很好的匹配,线路上会产生回波,如图2所示,用户A发送的模拟信号,按照一定的比例沿着接收方向返回给用户A,该返回信号会被作为接收信号处理,这样用户A便听到了自己的回波。通常情况下,用户发出的语音信号和回波信号间隔如果小于100ms(毫秒),用户不会有明显的感觉,但是由于IP网络存在转发延迟的特点,加上编码器、解码器带来的延时,导致回波延迟时间很大,可能超过100ms,使用户明显感受到回波。
由于回波会影响通话质量,且对一些输入信号的检测也会有产生负面影响,因此系统设计中需要尽量的消除回波。由于回波是发送语音信号的用户的对端设备产生,如图2,因此回波消除处理位置应在语音信号发送用户的对端一侧,如果要消除用户A侧听到的回波,需要在用户B侧的2/4线混合器进行处理,如图3所示,通过原声对回波进行估计产生抵消信号,将所述抵消信号与回波信号相减,降低回波。
回波产生通常是由于模拟接口电路阻抗、模拟中继电路/电话阻抗、线路阻抗不匹配引起的,因此,可以通过调整接口阻抗,降低不匹配程度,达到降低回波的效果。具体应用中可以在2/4线混合器中提供几种可选的阻抗模型,通过人工下发阻抗模型设置命令,调整选用回波最小的阻抗模型,实现降低回波的效果。
现有技术中,有些SLIC(Subscriber Line Interface Circuit,用户线接口电路)、DAA(Data Access Arrangment,数据接入组件,模拟中继的前端处理接口电路)芯片带有回波抵消功能,基本原理是根据接口阻抗、线路长度、线路阻抗、负载阻抗等计算出一种回波抵消器参数,然后选择并设置一组参数实现回波抵消。当回波很大时,可以通过改变不同的参数设置,寻找合适的参数组,达到降低回波的效果。
然而,上述调整阻抗模型的方式和选择回波抵消器参数的方式,都需要通过多次人工下发设置命令--感受听觉效果,经过反复设置、测试后才能找到最好的结果。在线路发生变化,如更换对接的FXS(Foreign eXchange Station,外部交换站)、FXO(Foreign eXchange Office,外部交换局)、电话、并接电话等操作后,需要重新进行人工设置。

发明内容

本发明实施例提供一种降低回波的方法及设备,以实现自行搜索并设置回波抵消器参数,快速方便地达到降低回波的效果。
本发明实施例提供了一种降低回波的方法,应用于包括编码器、解码器、回波抵消器和2/4线混合器的设备中,所述包括以下步骤:
预先设置所述回波抵消器的多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数;
所述解码器针对每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器;
所述编码器分别接收来自所述2/4线混合器的与所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号,根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应该组的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;
选取最小回波综合值,使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。
所述回波抵消参数包括:阻抗模型和/或回波抵消器参数。
所述多个频点的特征信号通过分别在每个频点发送一个特征信号实现,或通过一次发送具有多个频点特征信号的叠加信号实现。
所述根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应该组的回波综合值具体包括:
获取每组回波抵消参数对应的各频点回波信号的幅度,根据所述回波信号的幅度计算对应频点的回波系数;
通过对整个语音频段内的曲线上各关键频点进行加权,得到该组回波抵消参数对应的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值。
所述解码器针对所述多组回波抵消参数分别生成多个频点的特征信号具体包括:
所述解码器针对所述每组回波抵消参数分别生成两个频点的特征信号。
本发明还提供了一种降低回波的设备,包括:
回波抵消器,用于预先设置多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数;
解码器,用于针对每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器;
编码器,用于分别接收来自所述2/4线混合器的与所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号;
控制器,用于根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;并选取最小回波综合值,控制所述回波抵消器使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。
所述解码器具体还包括:
特征信号产生子单元,用于产生特征信号;
特征信号发送子单元,用于向所述2/4线混合器发送所述特征信号。
所述控制器具体包括:
回波系数计算子单元,用于获取每组回波抵消参数对应的回波信号的幅度,根据所述回波信号的幅度计算对应频点的回波系数;
综合值计算子单元,用于通过对整个语音频段内的曲线上各关键频点进行加权,得到该组回波抵消参数对应的回波综合值,进而获取多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;
控制子单元,用于在多组回波综合值中选取最小回波综合值,控制所述回波抵消器使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。
本发明的实施例中,通过下发一个操作命令,可以实现自动设置,使回波最小,快速方便;当线路状态不发生变化时,回波抵消效果保持稳定状态。

附图说明

图1是现有技术中VoIP应用示意图;
图2是现有技术中回波产生示意图;
图3是现有技术中回波抵消原理示意图;
图4是本发明中一种降低回波的方法流程图;
图5是语音频段内的频率响应曲线示意图;
图6是本发明一种降低回波的具体方法流程图;
图7是本发明一种降低回波的设备结构图。

具体实施方式

本发明的核心思想是:在回波产生端设备中设置具有多组回波抵消参数的回波抵消器,通过自动选择回波抵消参数的方法,对各种回波抵消参数设置下的回波信号进行测量,例如,采用频域特性的方法,向2/4线混合器发送正弦信号,然后测量对该正弦信号的回波信号幅度,根据该回波信号幅度计算该正弦信号使用频点的回波系数;通过对整个语音频段内的曲线上各关键频点进行加权,得到综合值,比较各种回波抵消参数设置下的各个综合值,可以找出最优值,然后根据这个最优值设置对应的回波抵消器的回波抵消参数,使该回波抵消参数在设备中生效,达到抵消回波信号的最佳效果。
本发明提供了一种降低回波的方法,应用于包括编码器、解码器、回波抵消器和2/4线混合器的设备中,如图4所示,该方法包括以下步骤:
步骤S401,预先设置所述回波抵消器的多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数。其中,多组回波抵消参数通常由回波抵消器出厂时设定,但实际电路中可以通过调整局部电路(例如阻抗匹配等)可以实现回波抵消器的功能,因此,也可以通过调整局部电路阻抗匹配参数等,更加灵活地设置多组回波抵消参数。
步骤S402,所述解码器针对所述每组回波抵消参数分别生成对应多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器。其中,多个频点的特征信号可以通过分别在每个频点发送一个正弦信号实现,也可以通过发送一个具有多个频点正弦信号的叠加信号实现。当然特征信号也可以使用如锯齿波、三角波等类似正弦信号的具有一定频率特性的信号。
步骤S403,所述编码器分别接收来自所述2/4线混合器的所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号,根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应该组的回波综合值,进而获得多组回波抵消参数对应的多组回波综合值。由于语音频段内的频率响应曲线并非是很有规律的(如图5所示),这样需要测试很多的频点才能得到比较满意的曲线,这需要花费大量的时间,算法也会变得复杂。本发明中的算法通过对各种组合下的回波特性曲线进行分析,通过发送两个关键频率点的正弦信号(其中关键频点是指设备通常工作的频率范围,例如,如果一个设备工作频率在0至4000Hz,则选取关键频点可以为300Hz和3000Hz,),测试对于该两个关键频点的回波系数,并通过该两点的回波系数,预测整个语音频段内的回波系数曲线(如果该两点的回波系数上下浮动不大,可以预测整个语音频段内的回波系数曲线应该比较平滑,如果该两点的回波系数上下浮动较大,可以预测整个语音频段内的回波系数曲线应该比较陡)。
步骤S404,选取最小回波综合值,使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。具体包括:通过对整个语音频段内的曲线上关键频点进行加权,计算出该曲线回波综合值(回波综合值包括回波系数的大小、回波曲线的平缓程度),如果回波系数小,且回波曲线的平缓,则说明该综合值最小最优。
根据上述降低回波的方法,一个具体应用实例如图6所示,具体步骤如下:
步骤s601,预设N组对回波有影响的回波抵消参数设置,如阻抗模型、回波抵消器参数等。
步骤s602,触发启动自动回波抵消设置。
步骤s603,选择第1组预设的芯片参数设置,使其生效,即使用该第1组芯片参数进行回波抵消。
步骤s604,解码器产生具有一定幅度的特征信号(如两个不同频点的正弦信号叠加),输出到2/4线混合器。
步骤s605,编码器接收2/4线混合器产生的回波信号,计算这两个频点特征信号的回波幅度,进而计算回波系数。其中回波系数的计算公式为:
回波系数=回波信号幅度/发送检测信号幅度,
由于回波信号在传输路径上的损耗,回波系数应该小于1,且回波系数越小说明系统中的回波越小,系统性能越好。
步骤s606,通过特征频率对应的回波系数,估算整个语音频段内的回波系数曲线,计算出该曲线回波综合值,保存结果。选择下一组预设的芯片参数设置,设置生效,重复步骤s604、步骤s605、步骤s606,遍历N组参数。
步骤s607,对比所有参数组设置下对应的回波综合值,找出最小值,选择最小值对应的参数组,设置生效。
本发明还提供了一种降低回波的设备,如图7所示,包括:回波抵消器10,用于预先设置多组回波抵消参数,自动依次选择生效所述多组回波抵消参数;解码器20,用于针对所述每组回波抵消参数分别生成对应的多个频点的特征信号,发送到所述2/4线混合器30;编码器40,用于分别接收来自所述2/4线混合器的所述每组回波抵消参数对应的多个频点回波信号;控制器50,用于根据所述每组回波抵消参数对应的多频点回波信号获取对应的回波综合值,进而获得多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;并选取最小回波综合值,控制所述回波抵消器使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。
所述解码器20具体还包括:特征信号产生子单元21,用于产生特征信号;特征信号发送子单元22,用于向所述2/4线混合器发送所述特征信号。
所述控制器50具体包括:回波系数计算子单元51,用于获取每组回波抵消参数对应的回波信号的幅度,根据所述回波信号的幅度计算对应频点的回波系数;综合值计算子单元52,用于通过对整个语音频段内的曲线上各关键频点进行加权,得到该组回波抵消参数对应的回波综合值,进而获得多组回波抵消参数对应的多组回波综合值;控制子单元53,用于在多组回波综合值中选取最小回波综合值,控制所述回波抵消器使用所述最小回波综合值对应的回波抵消参数。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例,但是,本发明并非局限于此,任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。