专利名称：能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种能实现话音回波抵消的自动装置，尤其是带有双端会话侦测功能并能自动测定及补偿话音时延的自适应回波抵消器。
三、技术内容1、技术问题为了克服现有回波抵消系统手动调整时延补偿和容易崩溃的不足，本发明提供一种能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，该回波抵消器不仅能实现现有一般回波抵消系统自适应滤波的功能，并可通过延时控制功能块自动调整延时补偿，从而克服了手动调整的弊端，保证了延时补偿的准确性。
2、技术方案一种能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，该抵消器主要由DSP1(数字信号处理器)、读写存储器2、只读存储器19、AD/DA模块12、运放模块18所组成；其中DSP1分别通过数据线3、地址线4与读写存储器2相连，通过信号线20与三八译码芯片19相连，通过控制复位线6与看门狗电路5相连，通过地址线10、数据线11与只读存储器9相连，通过控制数据线13与AD/DA模块12相连；运放模块18通过接口信号线14与AD/DA模块12相连，DSP1的地址线A0～A15通过地址线4与存储器U2的地址线A0～A15相接，DSP1的数据线D0～D31通过数据线3与存储器U2的数据线D0～D31相接，DSP1的“STRB、A23、A22、A16”端分别对应与三八译码器19U3的“G2A、C、B、A”端相接。
能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器DSP(1)的“A0～A15引脚”端通过地址线(10)与只读存储器(9)U4的“A0～A15引脚对应”相接，DSP(1)的“D0～D7引脚”端通过数据线(11)与只读存储器(9)U4的“DQ0～DQ7引脚对应”相接，DSP(1)的“CLKX0、CLKR0”端同时与AD/DA模块中集成电路U6，U7的“SCLK”端相接，DSP(1)的“FSR0、FSX0”端与AD/DA模块中集成电路U6的“FS”端相接，DSP(1)中的“DR0、DX0、XF0”端分别对应与AD/DA模块中集成电路U6、U7的“DOUT、DIN、FC”端相接，AD/DA模块(12)中集成电路U6、U7的“INP、INM、OUTP、OUTM”端对应与运放模块(18)中集成电路U8、U9的“IOUT、4OUT、2IN+、2IN-”端相接。本实用新型解决其技术问题所采用的具体方案是两片TLC320AD50C模数/数模变换芯片构成工作于主从方式(Master-Slave Mode)的AD/DA模块(12)采用时分复用技术通过共享一条输入信号线，共享一条输出信号线和两条控制信号线实现两路采样信号与DSP的通信。TMS320C31DSP1工作于Boot Loader模式，系统一旦上电，或者按下复位按钮7，DSP自动从外部的型号为27C512的只读存储器9中把程序装载到DSP内部存储器中，装载完毕后开始运行程序。程序首先完成对DSP内部寄存器的初始化配置并通过信号线13配置AD/DA模块12中两片TLC320AD50C芯片8个内部寄存器，设定AD/DA模块12的采样频率等工作模式。配置完成以后，DSP从一路输出21向本端扬声器发送一段伪随机探测信号，同时从一路输入21接收本端麦克风信号(包含探测信号的回波即扬声器信号)，通过运算确定本端扬声器到麦克风的时延并补偿；接着程序进入如下循环(1)DSP通过一路串口的DR0引脚从两路输入(21)接收本端麦克风信号和远端传送到本端扬声器的信号；(2)根据两路信号的能量大小关系确定本端是否有人在讲话，如果不是则采用解相关最小均方误差算法调整滤波器的一组系数并对其进行滤波处理得到滤波残余信号；如果本端有人讲话，则为了防止滤波器发散而不调整滤波器的系数仅对其进行滤波得到滤波残余信号。这样处理以后滤波残余信号中包含的扬声器回声信号分量已很小；(3)最后，如果残余信号的能量大于门限值(表明本端有人讲话)，则把残余信号通过DSP(1)的DX0引脚从另一路输出21向远端传送(包含本端的讲话声)，保证本端对远端的话路畅通，反之残余信号不向远端传送，抑制扬声器信号的回传；(4)通过DSP的XF1引脚向看门狗电路5送防复位信号，返回(1)。在DSP内部运行的软件通过上述程序流程实现了双端会话侦测控制，自动延时测定补偿和自适应滤波处理的所有功能。
3、技术效果由于采用了浮点DSP处理，又在一般现有的技术基础上增加了双端会话侦测控制，残余信号x输出控制和自动精确调整时延补偿的技术，本发明的有益效果是，避免了滤波器的失调或发散，使滤波器一直处于抑制回波的最优状态，在有效抑制回波的同时又不影响本端话音信号向远端的传送。
图2是DSP1与外部存储器2和只读存储器9、三八译码芯片19的连线图。
图3是DSP1与AD/DA模块12、看门狗电路5、运放模块18、输入输出接口21的接线图。
图4是本发明DSP1的控制流程图。
在图2中，用四片8位数据线宽度的RAM顺序排列构成32位数据线宽度的DSP扩展RAM2(其中四片RAM的D0-D7引脚顺序排列构成存储器U2的D0-D31共32位宽度的数据线3，A0-A15对应相连构成16位宽度的地址线4)，四片RAM的写使能信号WE引脚与DSP的R/W引脚相连，片选信号CE引脚与74F138三八译码芯片(19)的Y1引脚相连，OE引脚和GND引脚接数字地DGND，电源VCC引脚接VCC+5V电源线，16位宽度地址线4将DSP1的A0-A15引脚和DSP扩展RAM(U2)的16位宽度地址线A0-A15对应连接，32位宽度数据线3将DSP1的D0-D31引脚和DSP扩展RAM(U2)的32位宽度数据线D0-D31对应连接。DSP1的外围器件等待信号RDY引脚接数字地DGND，DSP1的地址信号A16、A22、A23引脚以及选择信号STRB引脚分别和74F138三八译码芯片19的A、B、C、G2A引脚相连。74F138三八译码芯片19的G1、VCC引脚同时接VCC+5V电源线，G2B、GND引脚同时接数字地DGND，Y2引脚接DSP外部只读存储器9的使能信号E引脚。DSP外部只读存储器9的电源VCC引脚接VCC+5V电源线，GND、G/VPP引脚接数字地DGND，A0-A15引脚顺序接DSP1的A0-A15引脚构成16位宽度地址线10，DQ0-DQ7引脚顺序接DSP1的D0-D7引脚构成8位宽度数据线11。
DSP(1)的FSX0，FSR0管脚相连，CLKX0，CLKR0管脚相连，AD/DA模块中工作于主模式的TLC320AD50C芯片的FSD管脚与工作于主模式的TLC320AD50C芯片的FS管脚相连，两片TLC320AD50C芯片的SCLK管脚相连，DOUT管脚相连，DIN管脚相连，FC管脚相连，然后DSP1的CLKX0，DX0，DR0，XF0管脚顺序与AD/DA模块的SCLK，DIN，DOUT，FC管脚对应相连，DSP1的FSX0管脚与工作于主模式的TLC320AD50C芯片的FS管脚相连。
AD/DA模块12的两个RESET管脚与DSP1的RESET管脚相连以后与型号为DS1232的看门狗电路5的RST相连，DSP1的XF1管脚与看门狗电路5的ST管脚相连，看门狗电路5的VCC，TD，TOL管脚同时接VCC+5V电源线，GND管脚接DGND数字地，PBRST管脚串联一个1KΩ的电阻以后接VCC+5V电源线的同时再串联一个47μF的电容接数字地DGND，然后再在此电容上用个开关并联做个旁路形成复位按钮7。
AD/DA模块12中的所有AVSS，AVSS(PLL)，DVDD，ALTDATA，AUXP，AUXM管脚接模拟地，所有的FILT管脚串联一个0.1μF电容后接模拟地，所有的AVDD，AVDD(PLL)，DVDD管脚接VCC+5V电源线以后再串联一个0.1μF电容后接模拟地，所有的PWRDWN管脚分别串联10KΩ的电阻以后接VCC+5V电源线，从两片TLC320AD50C芯片中选择一片作为主模式片(Master Chip)U6，把它的MS管脚接VCC+5V电源线(置高)，FSD管脚接另一片TLC320AD50C芯片U7(作为从模式片S1ave Chip)的FS管脚，把从模式片U7的MS管脚接数字地(置低)，在主模式片U6的REFM和REFP管脚之间串联0.1uF电容，同样在从模式片U7的REFM和REFP管脚之间也串联0.1uF电容，把10MHZ晶振(OSC1)17的信号输出管脚“OUT”端与AD/DA模块(12)的两个MCLK管脚相连。
运放模块(18)中的两片运放芯片的型号为LMT324D，每片LMT324D对应AD/DA模块12中的一片TLC320AD50C，每片LMT324D芯片的1OUT管脚和1IN-管脚之间，1IN-管脚和4OUT管脚之间，4IN-管脚和4OUT管脚之间，2IN-管脚和2OUT管脚之间都串联一个10kΩ的电阻，运放模块18中所有的1IN+，2IN+，4IN+管脚都串联10KΩ的电阻以后接模拟地。将工作于主模式的TLC320AD50C芯片(U6)的INP管脚接第一片LMT324D(U8)的1OUT管脚，INM管脚接第一片LMT324D(U8)的4OUT管脚，OUTP串联10KΩ的电阻以后接第一片LMT324D(U8)的2IN+管脚，OUTM串联10KΩ的电阻以后接第一片LMT324D(U8)的2IN-管脚，4IN-管脚串联一个10KΩ的电阻以后作为两路输入两路输出21中的一路输入用来接收本端扬声器信号，2OUT管脚串联一个10KΩ的电阻以后作为两路输入两路输出21中的一路输出用来给本端扬声器发送探测信号。类似于主模式TLC320AD50C芯片的电路连接，从模式TLC320AD50C芯片的INP管脚接第二片LMT324D(U9)的1OUT管脚，INM管脚接第二片LMT324D的4OUT(U9)管脚，OUTP串联10KΩ的电阻以后接第二片LMT324D(U9)的2IN+管脚，OUTM串联10KΩ的电阻以后接第二片LMT324D(U9)的2IN-管脚，4IN-管脚串联一个10KΩ的电阻以后作为两路输入两路输出21中的另一路输入用来接收本端麦克风信号，2OUT管脚串联一个10KΩ的电阻以后作为两路输入两路输出21中的另一路输出用来给远端扬声器发送经过回波抑制后的信号。最后，两片LMT324D芯片的VCC+管脚接VV+5V电源线，VCC-管脚接VCC-5V电源线。
DSP(1)的X2/CLKIN管脚与50MHZ晶振(OSC2)16“OUT”端相连，所有的VDD管脚和MCBL/MP接VCC+5V电源线，所有的VSS管脚接数字地DGND，INT0、INT2、INT3、SHZ、HOLD管脚分别串联10KΩ的电阻以后接VCC+5V电源线。
权利要求
1.一种能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于该抵消器主要由DSP(1)、存储器(2)、只读存储器(19)、AD/DA模块(12)、运放模块(18)所组成；其中DSP(1)分别通过数据线(3)、地址线(4)与存储器(2)相连，通过信号线(20)与三八译码芯片(19)相连，通过控制复位线(6)与看门狗电路(5)相连，通过地址线(10)、数据线(11)与只读存储器(9)相连，通过控制数据线(13)与AD/DA模块(12)相连；运放模块(18)通过接口信号线(14)与AD/DA模块(12)相连。
2.根据权利要求1所述的能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于DSP(1)的地址线A0～A15通过地址线(4)与存储器U2的地址线A0～A15相接，DSP(1)的数据线D0～D31通过数据线(3)与存储器U2的数据线D0～D31相接。
3.根据权利要求1所述的能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于DSP(1)的“STRB、A23、A22、A16”端分别对应与三八译码器(19)U3的“G2A、C、B、A”端相接。
4.根据权利要求1所述的能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于DSP(1)的“A0～A15引脚”端通过地址线(10)与只读存储器(9)U4的“A0～A15引脚对应”相接，DSP(1)的“D0～D7引脚”端通过数据线(11)与只读存储器(9)U4的“DQ0～DQ7引脚对应”相接。
5.根据权利要求1或2或3所述的能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于DSP(1)的“CLKX0、CLKR0”端相接，DSP(1)的“FSR0、FSX0”端与AD/DA模块中集成电路U6的“FS”端相接，DSP(1)中的“DR0、DX0、XF0”端分别对应与AD/DA模块中集成电路U6、U7的“DOUT、DIN、FC”端相接。
6.根据权利要求5所述的能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于AD/DA模块(12)中集成电路U6、U7的“INP、INM、OUTP、OUTM”端对应与运放模块(18)中集成电路U8、U9的“1OUT、4OUT、2IN+、2IN-”端相接。
7.根据权利要求6所述的能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器，其特征在于输入输出接口(21)分别接运放模块(18)中集成电路U8、U9的“2OUT、4IN-、4OUT”端。
全文摘要
能自动补偿延时和可双端侦测的自适应回波抵消器涉及一种发明带有双端会话侦测功能并能自动测定及补偿话音时延的自适应回波抵消器，其中DSP分别通过数据线、地址线与存储器相连，通过信号线与三八译码芯片相连，通过控制复位线与看门狗电路相连，通过地址线、数据线与只读存储器相连，通过控制数据线与AD/DA模块相连；运放模块通过接口信号线与AD/DA模块相连。由于采用了浮点DSP处理，又在一般现有的技术基础上增加了双端会话侦测控制，残余信号输出控制和自动精确调整时延补偿的技术，避免了滤波器的失调或发散，使滤波器一直处于抑制回波的最优状态，在有效抑制回波的同时又不影响本端话音信号向远端的传送。
文档编号H04B7/015GK1412958SQ0214840
公开日2003年4月23日 申请日期2002年11月29日 优先权日2002年11月29日
发明者胡爱群, 胡啸, 罗强, 钟子果 申请人:东南大学