專利名稱：用戶界面音調(diào)的回聲消除的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
當(dāng)2010年3月25日蘋果的iPhone 4的原型明顯地從蘋果公司的工程師那被竊取時(shí)，在本申請(qǐng)中公開和要求的發(fā)明未經(jīng)蘋果公司授權(quán)地對(duì)公眾過早公開了。本申請(qǐng)所基于的美國(guó)的優(yōu)先權(quán)申請(qǐng)?jiān)谀谴蚊黠@的竊取之前還沒有提交。本發(fā)明的實(shí)施例涉及通信設(shè)備(例如智能手機(jī)和蜂窩電話)中的回聲消除技術(shù)， 用于在設(shè)備的上行鏈路信號(hào)路徑中減少不期望的回響(reverberate)音頻信號(hào)的出現(xiàn)。本發(fā)明還描述了其它實(shí)施例。
背景技術(shù)：
諸如智能手機(jī)的多功能通信設(shè)備允許用戶在打電話的同時(shí)進(jìn)行一些其他電子任務(wù)。例如，設(shè)備的用戶在與遠(yuǎn)端用戶通話的同時(shí)可以上網(wǎng)、查看她的日歷、進(jìn)行地圖導(dǎo)航或者在聯(lián)系人列表中查找一個(gè)地址。很多用戶還喜歡在他們的設(shè)備中啟動(dòng)聲音反饋，從而他們可以清楚和方便的聽到他們自己的鼠標(biāo)點(diǎn)擊和消息提示。例如，當(dāng)用戶的收件箱收到一條信息，不管它是電子郵件、語音郵件，還是SMS文本消息，都通過設(shè)備的揚(yáng)聲器播放出一個(gè)預(yù)先錄好或者合成的可聽見的聲音，用于提示用戶新信息或者更新。這里提到的這種點(diǎn)擊和提示通常作為用戶界面(“UI”)可聽音調(diào)(tone)，通常指在可聽見頻率的范圍內(nèi)的聲音，作為在用戶應(yīng)當(dāng)被提示的應(yīng)用中發(fā)生的事件的結(jié)果而產(chǎn)生該聲音(因此稱為“用戶界面”)。用戶通常可以設(shè)置這個(gè)UI音調(diào)的大小，例如通過這種設(shè)備上通常存在的音量設(shè)置開關(guān)來設(shè)置。更通常地，UI 音調(diào)可以是通過設(shè)備的揚(yáng)聲器或者連接到設(shè)備的外接揚(yáng)聲器有意產(chǎn)生的任意聲音，比如內(nèi)置的耳用揚(yáng)聲器、擴(kuò)音器、頭戴受話器，或者外部連接的揚(yáng)聲器。UI音調(diào)可以是如前面提到的點(diǎn)擊和提示，或者可以是音樂或者游戲音頻，或者是這些的混合音頻。通常地，UI音調(diào)只對(duì)設(shè)備的近端用戶有用，而對(duì)語音通話的另一端的遠(yuǎn)端用戶是困擾或騷擾，因此希望阻止向遠(yuǎn)端用戶不經(jīng)意地傳輸這些UI音調(diào)。

發(fā)明內(nèi)容
多功能設(shè)備的聲音設(shè)計(jì)應(yīng)該是例如防止在通話期間從揚(yáng)聲器發(fā)出的遠(yuǎn)端用戶的聲音接入主麥克風(fēng)(用于采集近端用戶的語音)。存在有些例子是用戶設(shè)定了相對(duì)高的音量，以至于遠(yuǎn)端用戶可以聽到近端用戶設(shè)備播放的點(diǎn)擊和消息提示。這是因?yàn)檫@些聲音的回響或者回聲被主麥克風(fēng)采集到。這是不希望出現(xiàn)的，因?yàn)檫@很可能會(huì)使與近端用戶談話的遠(yuǎn)端用戶分心甚至煩惱。為了減少遠(yuǎn)端用戶能聽到近端用戶UI音調(diào)的可能性，存在于近端用戶設(shè)備的上行鏈路信號(hào)處理路徑中的聲學(xué)回聲消除器被賦予了來自UI音調(diào)混合器的輸出端的數(shù)字信號(hào)路徑。該UI音調(diào)混合器在其輸入端接收下行鏈路音頻信號(hào)和UI可聽音調(diào)信號(hào)，其中后者可以基于預(yù)先錄制的聲音產(chǎn)生或者可以由設(shè)備中的應(yīng)用處理器來合成。以這種方式該回聲消除器可以減少傳輸至遠(yuǎn)端用戶的上行鏈路信號(hào)中的不希望的聲音的出現(xiàn)，該不希望的聲音不僅是遠(yuǎn)端用戶聲音的回聲，而且是近端用戶的UI可聽音調(diào)的任何回聲。上述發(fā)明內(nèi)容并不包括本發(fā)明的詳盡清單的所有方面。希望本領(lǐng)域技術(shù)人員能了解本發(fā)明包括的系統(tǒng)和方法可以從上述發(fā)明內(nèi)容的各個(gè)方面以及在以下具體實(shí)施方式
中公開的和在申請(qǐng)文件的權(quán)利要求中特別指出的那些內(nèi)容進(jìn)行所有合適的組合來進(jìn)行實(shí)施。 這些組合具有沒有特別在上述發(fā)明內(nèi)容中列舉的特殊優(yōu)點(diǎn)。


本發(fā)明的實(shí)施例以舉例的方式闡述而不局限于附圖中的圖形，其中相同標(biāo)號(hào)指示相似的元素。應(yīng)當(dāng)注意，涉及在此公開的發(fā)明的“一個(gè)”實(shí)施例不必須是指同樣的實(shí)施例， 它們意味著至少一個(gè)。圖1顯示了在通話期間持有不同種類多功能通信設(shè)備的人類用戶，即手持或者移動(dòng)設(shè)備，如智能電話和膝上型輕便電腦或者筆記本電腦。圖2為在通信設(shè)備示例中的一些功能單元模塊和硬件組件的結(jié)構(gòu)框圖，該通信設(shè)備示例中的UI音調(diào)混合器在下行鏈路數(shù)字音頻處理器鏈中。圖3為工作于通信設(shè)備的上行鏈路信號(hào)路徑中的回聲消除器的結(jié)構(gòu)框圖。圖4為通信設(shè)備示例的結(jié)構(gòu)框圖，在該通信設(shè)備示例中的UI音調(diào)混合器在下行鏈路數(shù)字音頻處理器鏈外。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參考

本發(fā)明的一些實(shí)施例。雖然提出了很多的細(xì)節(jié)，但是應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明的一些實(shí)施例可以不需要這些細(xì)節(jié)就能實(shí)施。在其他的例子中，眾所周知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)沒有詳細(xì)說明以免混淆對(duì)本說明的理解。圖1為持有不同種類通信設(shè)備的人類用戶，在這個(gè)例子中多功能手持移動(dòng)設(shè)備在此被稱為作為個(gè)人移動(dòng)設(shè)備2。在一個(gè)例子中，移動(dòng)設(shè)備是智能電話或者多功能蜂窩電話， 在此例子中所示的是使用其擴(kuò)音器模式(而不是耳機(jī)或聽筒模式)。近端用戶正在與遠(yuǎn)端用戶通話過程中(遠(yuǎn)端用戶在這種情況下被圖示為正在使用也處于擴(kuò)音器模式的平板電腦)。術(shù)語“通話”和“電話”在此泛指任何與遠(yuǎn)端用戶的雙向?qū)崟r(shí)或者實(shí)況通信會(huì)話。該通話通過一個(gè)或多個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)3來進(jìn)行，例如無線蜂窩網(wǎng)、無線局域網(wǎng)、諸如互聯(lián)網(wǎng)的廣域網(wǎng)，和比如普通老式的電話服務(wù)(POTS)的公用交換電話網(wǎng)。遠(yuǎn)端用戶不一定要使用移動(dòng)設(shè)備2，也可以使用基于POTS的固定電話線路或者語音IP(0vice over IP)語音電話局。轉(zhuǎn)向圖2，顯示了移動(dòng)設(shè)備2的功能單元塊結(jié)構(gòu)圖和一些結(jié)構(gòu)硬件組件，比如蘋果公司iPhone 設(shè)備中的硬件組件。雖然沒有示出，但設(shè)備2具有殼體，在該殼體內(nèi)與設(shè)備使用者之間視覺和觸覺的交互的主要機(jī)構(gòu)是觸摸感應(yīng)顯示屏(在此稱為觸摸屏6)?？蛇x的，實(shí)體鍵盤可以與只用于顯示的屏幕一起提供。該殼體可以基本上是固定體積，通常稱為為糖塊或巧克力塊的形狀，如在iPhone 設(shè)備中那樣。也可選為具有諸如翻蓋設(shè)計(jì)的可動(dòng)的多件殼體，或者如其他蜂窩和移動(dòng)手機(jī)或智能手機(jī)制造商使用的帶有滑動(dòng)實(shí)體鍵盤的殼體。觸摸屏6顯示可視的語音郵件、網(wǎng)絡(luò)瀏覽器、電子郵件和數(shù)字相機(jī)的取景器的典型特性，以及諸如虛擬電話號(hào)碼鍵盤的電話特性(與實(shí)體鍵盤的情況相反，該虛擬鍵盤可接收來自用戶的通過虛擬按鍵和觸摸命令的輸入)。
該設(shè)備的用戶級(jí)功能在應(yīng)用處理器4的控制下實(shí)現(xiàn)，該應(yīng)用處理器4根據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5(例如微電子的非易失性的隨機(jī)訪問存儲(chǔ)器)中的指令(代碼或數(shù)據(jù))被編程。處理器和存儲(chǔ)器在此用于泛指可編程的數(shù)據(jù)處理器件和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的任何合適的組合，這些器件和存儲(chǔ)器可以執(zhí)行這里描述的該設(shè)備的不同功能所需的操作。操作系統(tǒng)可以與執(zhí)行該設(shè)備特定功能的應(yīng)用程序一起(當(dāng)它們由處理器4運(yùn)行或執(zhí)行時(shí))存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器5中。尤其是，電話應(yīng)用(當(dāng)開始、從掛機(jī)恢復(fù)或被拿到前臺(tái)執(zhí)行時(shí))可以使近端用戶使用例如蜂窩協(xié)議來“撥打”遠(yuǎn)端用戶的通信設(shè)備的電話號(hào)碼或地址以開始通話，然后當(dāng)通話結(jié)束時(shí)“掛斷，，。圖2所示的設(shè)備中一些選擇可用于無線電話。例如，蜂窩電話協(xié)議可以由蜂窩無線部分執(zhí)行，該蜂窩無線部分包括基帶處理器20和蜂窩收發(fā)器(未示出)以及與該收發(fā)器相關(guān)連的天線。該基帶處理器20可設(shè)計(jì)為執(zhí)行實(shí)施通話所需的各種通信功能。這些功能可包括語音編碼和解碼以及信道編碼和解碼(例如按照蜂窩GSM和蜂窩CDMA)。作為蜂窩協(xié)議的替代，設(shè)備2提供通過無線局域網(wǎng)(WLAN)的連接來實(shí)施通話的能力。WLAN/藍(lán)牙收發(fā)器8可用于此目的，還具有可選的無線藍(lán)牙耳機(jī)連接帶來的附加便捷。當(dāng)運(yùn)行該電話應(yīng)用程序時(shí)，應(yīng)用處理器4可通過在應(yīng)用處理器4或基帶處理器20 與任意用戶選擇的聲音傳感器的組合之間傳輸上行鏈路和下行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)(在此也稱為聲音或語音信號(hào))來實(shí)施通話。在通話期間下行鏈路信號(hào)攜帶遠(yuǎn)端用戶的語音，而上行鏈路信號(hào)包含由主麥克風(fēng)采集的近端用戶的語音。聲學(xué)換能器包括耳機(jī)揚(yáng)聲器12、擴(kuò)音器(喇叭擴(kuò)音器)14、一個(gè)或多個(gè)麥克風(fēng)16 (包含主要用于采集近端用戶語音的主麥克風(fēng))和具有內(nèi)置麥克風(fēng)的有線頭戴耳機(jī)18。這些聲學(xué)換能器和數(shù)字下行鏈路和上行鏈路信號(hào)之間的模數(shù)轉(zhuǎn)換接口通過模擬編解碼器9來完成。后者還可以為任意要通過連接器10從設(shè)備2發(fā)送的數(shù)據(jù)和通過連接器10接收進(jìn)入設(shè)備2的數(shù)據(jù)提供編碼和解碼功能。這可以是傳統(tǒng)的對(duì)接(docking)連接器，用于執(zhí)行對(duì)接功能，該功能使存儲(chǔ)器5存儲(chǔ)的用戶個(gè)人數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)于外部電腦系統(tǒng)(諸如臺(tái)式機(jī)或筆記本電腦)的存儲(chǔ)器中的用戶個(gè)人數(shù)據(jù)同步。仍然如圖2所示，提供上行鏈路和下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器21以對(duì)數(shù)字音頻上行鏈路和下行鏈路信號(hào)執(zhí)行一些信號(hào)放大和噪聲減少的處理，以改善通話期間近端用戶和遠(yuǎn)端用戶的感受。處理器21可以是單獨(dú)的集成電路管芯或封裝，可具有至少三個(gè)數(shù)字音頻總線接口 30、31、32。這些用于傳輸來自/去往基帶處理器20、應(yīng)用處理器4和模擬編解碼器 9的數(shù)字音頻序列。這些數(shù)字音頻總線接口可以遵循I2S電子串行總線接口規(guī)范，該規(guī)范當(dāng)前普遍用于連接數(shù)字音頻組件和攜帶經(jīng)過脈沖編碼調(diào)制的音頻。不同種類的音頻處理功能可以在處理器21的下行鏈路和上行鏈路信號(hào)路徑中實(shí)施。在可選實(shí)施例中，三個(gè)數(shù)字音頻總線接口 30、31、32可以作為在一個(gè)實(shí)體總線接口中的不同組的邏輯音頻信道，這一個(gè)實(shí)體總線接口支持多個(gè)同時(shí)的連接，如多信道PCM或MIPI SlimBus。下行鏈路信號(hào)路徑通過數(shù)字音頻總線接口 30從基帶處理器20或應(yīng)用處理器 4(以蜂窩網(wǎng)的信號(hào)或WLAN的分組序列形式發(fā)起)接收下行鏈路數(shù)字信號(hào)。該信號(hào)被緩存并經(jīng)過各種功能的處理(在此也被稱為功能鏈或功能序列)，包括下行鏈路處理模塊沈中的一些，下行鏈路處理模塊四中的一些、UI音調(diào)混合器27和側(cè)音(side tone)混合器觀。 這些中的每一個(gè)都可以視作音頻信號(hào)處理器。比如，處理模塊沈和四可以包括如下所述的一個(gè)或更多噪聲抑制器、聲音均衡器、自動(dòng)增益控制單元和壓縮器或限制器。作為數(shù)據(jù)流或序列的下行鏈路信號(hào)隨著通過所示的信號(hào)路徑前進(jìn)而由這些模塊中的每一個(gè)修改，直到到達(dá)數(shù)字音頻總線接口 31，該接口傳輸數(shù)據(jù)流到模擬編解碼器9 (用于通過揚(yáng)聲器12、14 或耳機(jī)18來播放)。處理器21的上行鏈路信號(hào)路徑是一串的多個(gè)上行鏈路信號(hào)處理器，包括上行鏈路處理模塊對(duì)、32和聲學(xué)回聲消除器(EC) 23。模塊M、32包括以下的至少一個(gè)均衡器、 自動(dòng)增益控制單元和壓縮擴(kuò)展器(compander)或擴(kuò)展器。在經(jīng)過模塊32中的最后一階段之后，上行鏈路數(shù)據(jù)序列被傳遞到數(shù)字音頻總線接口 30，其然后將數(shù)據(jù)序列傳輸?shù)交鶐幚砥?0用于語音編碼和信道編碼，或者傳輸?shù)綉?yīng)用處理器4用于語音編碼和因特網(wǎng)協(xié)議信息分組(在傳輸?shù)竭h(yuǎn)端用戶的設(shè)備之前)。下行鏈路處理部分具有UI音調(diào)混合器27，UI音調(diào)混合器27具有用于接收來自下行鏈路處理模塊26的下行鏈路信號(hào)的第一輸入端和用于接收來自連接到應(yīng)用處理器4的數(shù)字音頻總線接口 32的UI音調(diào)信號(hào)的第二輸入端。因此混合器27將選擇的UI音調(diào)信號(hào)與遠(yuǎn)端用戶的語音結(jié)合成為(在模擬編解碼器9的輸出端口通過任意選定的揚(yáng)聲器播放之后)要被近端用戶聽到的單個(gè)數(shù)字音頻序列。在這個(gè)實(shí)施例中，混合器27被認(rèn)為在組成信號(hào)處理器21的下行鏈路部分的音頻信號(hào)處理器鏈內(nèi)。UI音調(diào)混合器27的輸出是包括下行鏈路語音和UI音調(diào)的結(jié)合的數(shù)字音頻信號(hào)， 并被饋給回聲消除器23 (該消除器在上行鏈路信號(hào)路徑中)的第一輸入端口。這也可以稱為回聲消除器23的參考輸入?；芈曄?3的另一個(gè)輸入端口接收來自上行鏈路處理模塊M且包含近端用戶語音的上行鏈路信號(hào)。該回聲消除器23被設(shè)計(jì)為用于減少遠(yuǎn)端用戶語音的音量以及可能出現(xiàn)在上行鏈路信號(hào)中的UI音調(diào)的音量。如以上的解釋，這可能由于遠(yuǎn)端用戶語音和被主麥克風(fēng)16采集的UI音調(diào)(從揚(yáng)聲器12、14的任一個(gè)發(fā)出)的聲音回響或回聲。然后，回聲消除器23的輸出端口被增強(qiáng)的上行鏈路信號(hào)可接著在到達(dá)數(shù)字音頻總線接口 30之前被饋給另一個(gè)上行鏈路處理模塊32。后者將輸入的上行鏈路數(shù)據(jù)序列傳輸至基帶處理器20或者應(yīng)用處理器4，接著傳輸至遠(yuǎn)端用戶的設(shè)備。通過估計(jì)其輸入端口的上行鏈路信號(hào)路徑中包含的“未知的”回聲，聲音回聲消除器23盡量除去遠(yuǎn)端用戶語音和UI音調(diào)的任何回聲。圖3描述了示例回聲消除器23的結(jié)構(gòu)圖。上行鏈路信號(hào)路徑在輸入端口處包括所希望的上行鏈路語音和不希望的回聲。提供適應(yīng)性的濾波器作為負(fù)反饋閉環(huán)控制系統(tǒng)的一部分，用于匯合成下行鏈路語音和UI音調(diào)的不希望的回聲的估計(jì)。這通過將下行鏈路信號(hào)與UI音調(diào)混合在一起提供作為適應(yīng)濾波器的輸入來實(shí)現(xiàn)。然后基于誤差信號(hào)修改適應(yīng)濾波器的傳遞函數(shù)，該誤差信號(hào)表示之前的回聲估計(jì)誤差。這個(gè)誤差可以通過在傳入的上行鏈路信號(hào)與回聲估計(jì)之前取差值來生成。 然后，在被用于更新適應(yīng)數(shù)字濾波器的系數(shù)之前，誤差可以被調(diào)整(scale)，目的是使誤差信號(hào)趨近于零。在一個(gè)實(shí)施例中，最小均方算法可以用于調(diào)整濾波器使之持續(xù)地盡量達(dá)到最佳可能的回聲估計(jì)。在其他實(shí)施例中，可以使用多種算法中的任意算法用于調(diào)整線性數(shù)字濾波器，包括遞歸最小二乘法及其所謂的快速算法實(shí)現(xiàn)。因此，最好是回聲消除器應(yīng)動(dòng)作迅速且產(chǎn)生較好的回聲估計(jì)，以使從回聲消除器的輸出端口延續(xù)的上行鏈路信號(hào)路徑基本上不包含遠(yuǎn)端用戶語音和UI音調(diào)。在圖2的結(jié)構(gòu)圖中，側(cè)音混合器觀在下行鏈路信號(hào)路徑中，用于反饋少量的近端用戶語音給下行鏈路信號(hào)。這使得持有設(shè)備2的耳機(jī)揚(yáng)聲器在耳邊(電話聽筒模式)的近端用戶可以聽到自己的聲音，使得她可以調(diào)整她對(duì)著主麥克風(fēng)講話聲音的大小。混合器觀具有耦合的第一輸入端口，用于接收UI音調(diào)混合器的輸出信號(hào)(下行語音與選擇的UI音調(diào)的結(jié)合)，并具有第二輸入端口用于接收某個(gè)量的上行鏈路信號(hào)。注意在此例子中，上行鏈路信號(hào)已在上行鏈路信號(hào)路徑中回聲消除器23 “以前”的位置處取出或提取。相反，上行鏈路處理模塊32被稱為工作在回聲消除器23 “之后”。在圖4所示的的可選實(shí)施例中，將UI音調(diào)混合入下行鏈路路徑可以在模擬音頻編解碼器9中執(zhí)行，而不是在上行鏈路和下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器21中執(zhí)行。換句話，在此， 該混合發(fā)生在信號(hào)處理器21的音頻信號(hào)處理器鏈的外面(或下行鏈路信號(hào)路徑的外面)。 在此實(shí)施例中，UI音調(diào)從應(yīng)用處理器4發(fā)送至模擬音頻編解碼器9的附加數(shù)字音頻接口，與用于從信號(hào)處理器21接收下行鏈路信號(hào)(且向其發(fā)送上行鏈路信號(hào))的總線接口 31是分開的。模擬音頻編解碼器9包含了 UI音調(diào)混合器27的數(shù)字或模擬實(shí)現(xiàn)方式，如圖所示為模擬或數(shù)字混合器觀?；旌掀饔^將UI音調(diào)信號(hào)(最初從應(yīng)用處理器4通過單獨(dú)的數(shù)字音頻接口以數(shù)字形式接收)與下行鏈路信號(hào)結(jié)合在一起，該下行鏈路信號(hào)來自于組成信號(hào)處理器21的下行鏈路部分的音頻信號(hào)處理器鏈的最后階段。然后混合器觀的輸出回送給上行鏈路和下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器21 (如通過總線接口 31)，在此被饋送至回聲消除器23 的參考輸入。圖4的實(shí)施例可以提供的優(yōu)點(diǎn)包括傳遞具有高保真的(如高取樣率)UI音調(diào)至近端用戶的能力，而不需要使數(shù)字信號(hào)處理器21的上行鏈路或下行鏈路信號(hào)路徑運(yùn)行在相同的高速率，因此節(jié)省了耗電量、存儲(chǔ)器、或者信號(hào)處理器21中的集成電路管芯區(qū)域的關(guān)鍵資源。為了適應(yīng)UI音調(diào)信號(hào)與信號(hào)處理器21中的上行鏈路和下行鏈路信號(hào)路徑之間的不同取樣率，音頻取樣率轉(zhuǎn)換器四可以插入在模擬音頻編解碼器9中的UI音調(diào)混合器觀的輸出端口與回聲消除器23的參考輸入端口之間的信號(hào)路徑中，用于將混合結(jié)果的取樣率轉(zhuǎn)換為較低的取樣率(在該結(jié)果被用于估計(jì)回聲信號(hào)之前)。雖然圖2的結(jié)構(gòu)圖涉及到電路或硬件組件和/或特定編程的處理器，但其中描述還可用作處理過程或方法的算法或流程，用于完成近端用戶與遠(yuǎn)端用戶的通話。該方法可包括由近端用戶的通信設(shè)備在通話期間所執(zhí)行的如下數(shù)字音頻操作處理來自遠(yuǎn)端用戶的通信設(shè)備的下行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)(例如在模塊26中)；處理上行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)(例如模塊32)，然后傳輸上行鏈路信號(hào)至遠(yuǎn)端用戶的設(shè)備(例如基帶處理器20和與之相關(guān)的蜂窩收發(fā)器和天線)，生成用戶界面數(shù)字音頻信號(hào)(例如應(yīng)用處理器4)；通過過濾下行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)和用戶界面數(shù)字音頻信號(hào)來估計(jì)回聲信號(hào)，并在傳輸至遠(yuǎn)端用戶的設(shè)備之前從上行鏈路信號(hào)中減去估計(jì)的回聲信號(hào)(例如回聲消除器23)。因此可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端用戶語音和任何選擇的UI音調(diào)的回聲(正在通過近端用戶設(shè)備的任意揚(yáng)聲器播放)的減少。這是以數(shù)字式的方式發(fā)生的，特別地，參照?qǐng)D2，是在模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換功能(利用模擬編譯碼器 9)和語音和信道編碼-譯碼或因特網(wǎng)分組功能(在基帶處理器20或應(yīng)用處理器4中)之間發(fā)生的。如上述解釋的，本發(fā)明的實(shí)施例可以是可讀媒介(如微電子存儲(chǔ)器)，在其上存儲(chǔ)有指令，該指令編程一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)處理組件(通常在此是指“處理器”)來執(zhí)行上述包括濾波、混合、添加、去除、比較和判決的數(shù)字式操作。在其他實(shí)施例中，這些操作中的一些可通過包括硬連線邏輯(如專用的數(shù)字濾波模塊)的特定硬件組件來實(shí)現(xiàn)。那些操作可選地由編程數(shù)據(jù)處理組件和固定電路組件的任意組合來實(shí)施。 雖然某些實(shí)施例已被描述和在附圖中示出，但可以理解這些實(shí)施例只是舉例說明，并不是寬范圍的發(fā)明的限制，本發(fā)明并不局限在特定的解釋和示出和描述的排列布置， 因?yàn)楸绢I(lǐng)域技術(shù)人員可以做出其他修正。例如，雖然圖2的結(jié)構(gòu)圖是用于可進(jìn)行無線通話的移動(dòng)通信設(shè)備，但用于通話的網(wǎng)絡(luò)連接可以通過使用有線以太網(wǎng)端口(例如使用不用基帶處理器20和與之聯(lián)系的蜂窩無線收發(fā)器和天線的因特網(wǎng)電話應(yīng)用)可選地進(jìn)行。因此圖 2中描述的下行鏈路和上行鏈路信號(hào)處理器可以在臺(tái)式個(gè)人電腦或基于固定電話線路的具有基于高速率固定電話線路的網(wǎng)絡(luò)連接的因特網(wǎng)電話局實(shí)施。說明書是作為舉例說明而不是限制。
權(quán)利要求
1.一種多功能通信設(shè)備，包括處理器，用于生成用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)，該信號(hào)使所述設(shè)備的近端用戶聽到從揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音；下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器，用于處理從遠(yuǎn)端用戶的通信設(shè)備接收的下行鏈路音頻信號(hào)，所述下行鏈路信號(hào)使所述遠(yuǎn)端用戶的聲音由所述近端用戶通過揚(yáng)聲器聽到；上行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器，用于處理麥克風(fēng)采集的上行鏈路音頻信號(hào)，該信號(hào)將要發(fā)送給所述遠(yuǎn)端用戶的設(shè)備；以及第一混合器，具有用于接收所述下行鏈路音頻信號(hào)的第一輸入端口和用于接收所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)的第二輸入端口；所述上行鏈路處理器具有聲學(xué)回聲消除器，該聲學(xué)回聲消除器具有用于接收所述上行鏈路音頻信號(hào)的第一輸入端口和用于接收來自所述第一混合器的輸出信號(hào)的第二輸入端口，其中，所述聲學(xué)回聲消除器被設(shè)計(jì)為用于減少所述上行鏈路信號(hào)中的所述遠(yuǎn)端用戶語音和所述用戶界面音調(diào)的量。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述下行鏈路處理器包括音頻信號(hào)處理器鏈，該音頻信號(hào)處理器鏈包含由下列項(xiàng)構(gòu)成的組中的至少一項(xiàng)噪聲抑制器；聲音均衡器；以及自動(dòng)增益控制單元。
3.如權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述第一混合器通過單獨(dú)的總線接口從所述下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器的所述音頻信號(hào)處理器鏈中的最后一個(gè)接收所述下行鏈路音頻信號(hào)， 而不通過該接口接收所述用戶界面音調(diào)信號(hào)。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括耦合在所述第一混合器的輸出端口和所述回聲消除器的第二端口之間的取樣率轉(zhuǎn)換器電路，用于將所述第一混合器輸出端口的較高的取樣率轉(zhuǎn)換為所述回聲消除器的輸入端口的較低的取樣率。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述上行鏈路處理器包括音頻信號(hào)處理器鏈，該音頻信號(hào)處理器鏈包含由下列項(xiàng)構(gòu)成的組中的至少一項(xiàng)均衡器；自動(dòng)增益控制單元；以及信號(hào)壓縮擴(kuò)展器或擴(kuò)展器。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一混合器在所述下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器的所述音頻信號(hào)處理器鏈的內(nèi)部。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中，所述下行鏈路處理器進(jìn)一步包括第二混合器，其具有耦合用于接收來自所述第一混合器的所述輸出信號(hào)的的第一輸入端口和用于接收所述上行鏈路信號(hào)的第二輸入端口，用于將側(cè)音結(jié)合到所述下行鏈路信號(hào)中。
8.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述第一混合器在所述音頻信號(hào)處理器鏈的最后一個(gè)之前接收所述下行鏈路音頻信號(hào)。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，所述下行鏈路處理器進(jìn)一步包括第二混合器，其具有耦合用于接收來自所述第一混合器的所述輸出信號(hào)的第一輸入端口和用于接收所述上行鏈路信號(hào)的第二輸入端口，用于將側(cè)音結(jié)合到所述下行鏈路信號(hào)中。
10.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述第二混合器的所述輸入端口處的所述上行鏈路信號(hào)是從所述回聲消除器之前的上行鏈路信號(hào)路徑中的位置得到的。
11.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括模擬轉(zhuǎn)換電路，用于在一側(cè)的下行鏈路處理器和上行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器與另一側(cè)的模擬聲學(xué)換能器之間提供接口，所述模擬聲學(xué)換能器包括所述揚(yáng)聲器和所述麥克風(fēng)。
12.如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，進(jìn)一步包括基帶處理器，耦合用于將所述下行鏈路信號(hào)以經(jīng)過脈沖編碼調(diào)制的音頻信號(hào)的形式提供給所述數(shù)字下行鏈路處理器，還用于從所述上行鏈路處理器以經(jīng)過脈沖編碼調(diào)制的音頻信號(hào)的形式接收所述上行鏈路信號(hào)。
13.—種移動(dòng)通信設(shè)備，包括處理器，用于產(chǎn)生用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)；下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器，用于處理來自遠(yuǎn)端用戶的通信設(shè)備的下行鏈路音頻信號(hào)；上行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器，用于處理要傳輸?shù)剿鲞h(yuǎn)端用戶的設(shè)備的上行鏈路音頻信號(hào)；基帶處理器，被耦合用于提供所述下行鏈路信號(hào)給所述數(shù)字下行鏈路處理器，還用于接收來自所述上行鏈路處理器的所述上行鏈路信號(hào)；模擬轉(zhuǎn)換電路，用于在一側(cè)的所述下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器和上行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器與另一側(cè)的麥克風(fēng)和揚(yáng)聲器之間提供接口，其中，所述上行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器通過下述方式在上行鏈路信號(hào)上執(zhí)行回聲消除 濾除所述下行鏈路音頻信號(hào)和所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)從而產(chǎn)生回聲信號(hào)的估計(jì)并從所述上行鏈路信號(hào)中減去所述回聲信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)是從由鼠標(biāo)點(diǎn)擊和消息提示組成的組中選出的。
15.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述基帶處理器用于執(zhí)行從由下述項(xiàng)構(gòu)成的組中選擇的通信功能語音編碼和解碼、信道編碼和解碼。
16.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述下行鏈路信號(hào)處理器用于將側(cè)音信號(hào)以及所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)結(jié)合到下行鏈路信號(hào)路徑中，其中所述側(cè)音信號(hào)在所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)受到結(jié)合的地點(diǎn)的下游被結(jié)合，所述側(cè)音信號(hào)在被結(jié)合到所述下游信號(hào)路徑之前被從上行鏈路信號(hào)路徑提取出來，其中所述側(cè)音信號(hào)在所述上游信號(hào)路徑中執(zhí)行回聲消除的位置之前的位置被提取。
17.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，所述下行鏈路信號(hào)處理器將所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)與所述下行鏈路音頻信號(hào)結(jié)合成單個(gè)數(shù)字音頻流，所述流然后由所述模擬轉(zhuǎn)換電路通過所述揚(yáng)聲器以單音的形式或單耳聲音的形式播放。
18.如權(quán)利要求13所述的設(shè)備，其中，模擬轉(zhuǎn)換電路包括混合器，所述混合器具有第一輸入端口，用于接收來自所述下行鏈路信號(hào)處理器的所述下行鏈路音頻信號(hào)，并具有第二輸入端口，用于接收來自所述處理器的所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)，其中，所述模擬轉(zhuǎn)換電路用于通過單獨(dú)的總線接口接收來自所述下行鏈路信號(hào)處理器的所述下行鏈路音頻信號(hào)而所述用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)不是通過所述總線接口接收的，并且其中，所述模擬轉(zhuǎn)換電路是在與所述下行鏈路信號(hào)處理器分開的單獨(dú)集成電路模塊中。
19.一種用于在近端用戶與遠(yuǎn)端用戶之間執(zhí)行通話的方法，該方法包括在所述通話期間由所述近端用戶的通信設(shè)備執(zhí)行的以下數(shù)字音頻操作處理來自所述遠(yuǎn)端用戶的通信設(shè)備的下行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)；處理上行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)，然后將所述上行鏈路信號(hào)發(fā)送給所述遠(yuǎn)端用戶的設(shè)備，產(chǎn)生用戶界面數(shù)字音頻信號(hào)；通過過濾所述下行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)和所述用戶界面數(shù)字音頻信號(hào)來估計(jì)回聲信號(hào)， 并在傳輸至所述遠(yuǎn)端用戶的設(shè)備之前，從所述上行鏈路信號(hào)中減去估計(jì)的回聲信號(hào)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，進(jìn)一步包括將所述下行鏈路數(shù)字音頻信號(hào)與所述用戶界面數(shù)字音頻信號(hào)混合，并使用所述混合的結(jié)果估計(jì)回聲信號(hào)，其中，所述混合以較高取樣率進(jìn)行，所述上行鏈路信號(hào)和下行鏈路信號(hào)的所述處理以較低取樣率進(jìn)行；所述方法進(jìn)一步包括在使用所述回聲信號(hào)的估計(jì)結(jié)果之前，將所述混合所得結(jié)果的取樣率轉(zhuǎn)換為較低取樣率。
全文摘要
本發(fā)明涉及用戶界面音調(diào)的回聲消除。一種多功能通信設(shè)備具有產(chǎn)生用戶界面可聽音調(diào)信號(hào)的處理器。該設(shè)備還具有下行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器和上行鏈路數(shù)字信號(hào)處理器?；旌掀骶哂休斎攵丝谟糜诮邮障滦墟溌沸盘?hào)和另一輸入端口用于接收用戶界面音調(diào)信號(hào)。該上行鏈路處理器具有聲學(xué)回聲消除器，該聲學(xué)回聲消除器具有輸入端用于接收上行鏈路信號(hào)和另一輸入端用于接收來自混合器的輸出。該聲學(xué)回聲消除器可以減少可能出現(xiàn)在上行鏈路信號(hào)的遠(yuǎn)端用戶語音和用戶界面音調(diào)的音量。該混合器可以位于音頻信號(hào)處理器鏈中，或者該鏈的外面。其他實(shí)施例也做了描述和要求。
文檔編號(hào)H04M9/08GK102271197SQ20101053000
公開日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2010年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者斯蒂芬·文森特·施爾 申請(qǐng)人:蘋果公司