用于减轻在数字无线电接收器中的反馈的方法和设备的制造方法_2

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26。由反馈抑制器200执行的各个处理被抽象为在图2中的方框。每个处理可以例如被数字信号处理器实施,该数字信号处理器执行被设计成执行该抽象的处理的适当指令代码。
[0023]反馈抑制器200从无线电接收器(例如,接收器122)的解调器接收编码语音204。语音解码器202解码语音以产生数字音频信号,该数字音频信号被提供到自适应灵敏度计算块206和窗口化块208两者。自适应灵敏度计算块206例如通过使用例如平均幅度差函数来确定音频信号的基频或基本音高。该基频用于动态地选择用于高频带反馈检测器224的阈值。在池音上确定该音高。
[0024]窗口化块208将解码的语音格式化为样本的窗口或帧。在一些实施例中,窗口化块208产生10毫秒(ms)长度的帧,该10毫秒(ms)长度的帧具有解码的语音信号的80 (八十)个样本,该解码的语音信号在解码的语音的80 (八十)个样本之前和之后具有24( 二十四)个缓冲样本,以用8KHz采样率产生128个点帧。在逐个帧的基础上处理每个帧。该帧被时间至频率转换块210处理(例如,数字傅立叶变换)以产生每个帧的频谱,其被提供到频带能量计算块212。频带能量计算块212确定在多个限定的频率带的每个中的能量。例如,可以将频率带限定为:很低频带214,其从接收器的最低频率(例如,OHz)到500Hz ;低频带216,其从最低频率到1400Hz,或者到在诸如1000至1400Hz的范围中的频率。该频率带可以还包括从500Hz至2000Hz的中频带218、从1400Hz到诸如4000Hz的接收器的最高频率的高频带220、和从2000Hz至最高频率的很高频带222。在此所示的频率带214-222的大小不意味着与能量含量或幅度成比例,并且在此仅被布置成示出它们的范围和它们如何可以重叠。
[0025]对于每个频带214-222,频带能量计算块212确定在相应的频带中包含的能量的幅度。频带能量计算被提供到几个频带反馈检测器块的每个,该频带反馈检测器块包括高频带反馈检测器块224、中频带反馈检测器块226、和低频带反馈检测器块228。
[0026]高频带反馈检测器块224使用自适应灵敏度计算块206的输出来基于在音频信号中的浊音语音的音高来确定适当的阈值。确定两个比率:在低频带216中的能量与在高频带220中的能量的比率;以及,在很低频带214中的能量与在很高频带222中的能量的比率。因为在人的语音中的能量大部分在较低的频率,所以如果这些比率太低,则它指示该音频信号包含作为语音的异常的不寻常的高频含量,并且可以因此是在高频带中的反馈。将在低频带216中的能量与在高频带220中的能量的比率与第一阈值相比较,并且将在很低频带214中的能量与在很高频带222中的能量的比率与第二阈值相比较,其中,第一阈值和第二阈值基于所确定的音高。
[0027]中频带反馈检测器块226也确定两个能量比率:在中频带218中的能量与在很高频带222中的能量的比率、和在中频带218中的能量与在很低频带214中的能量的比率。在图3中示出中频带反馈检测器块226的操作,图3是根据一些实施例的用于检测在信号的中频带频率区域中的反馈的方法300的流程图。在开始302处,已经对于当前帧(中等至很高和中等至很低)计算两个中频带能量比率。方法300可以通过下述方式确定是否存在弱中频带反馈出现,如在处理304中那样:分别将中到很低和中到很高能量比率与中频带弱低阈值和中频带弱很高阈值相比较。如果所述比率大于这些阈值,则可以出现弱中频带反馈,并且在处理306中使弱反馈的计数器递增。然后在处理308中评估该计数器值。该计数器指示弱中频带反馈当随着每个连续帧被递增时是否已经出现足够长的时段,中频带比率落在该连续帧的各自的阈值之下。如果中频带比率未落在它们各自的阈值下,则将计数器复位,如在处理318中那样。如果计数器指示预选数量的连续帧已经过去并且其中,中频带比率落在它们各自的阈值下,则可以在处理310中设置弱中频带标记。方法300也在处理310中确定是否存在强中频带反馈。将中频带比率与分别低于中频带弱低和中频带弱强阈值的中频带强低和中频带强高阈值相比较。如果中频带能量比率落在中频带强阈值之下,则在处理314中设置强中频带反馈标记。一旦已经作出了弱和强中频带反馈确定,则方法300终止316。
[0028]返回图2,反馈抑制器200也包括低频带反馈检测块228。在500Hz (很低频带214)下出现的低频带反馈可能难以检测,因为语音趋向于在低频带区域中具有显著的能量。然而,语音也随着时间改变,因此,在语音能量在低频带中高的同时,它随着时间在幅度上改变,而不像趋向于一致的反馈那样。因此,为了检测低频带反馈,必须检查随着时间的能量一致性。在图4中示出用于执行低频带反馈检测的方法,图4示出根据一些实施例的用于检测在信号的低频带频率区域中的反馈的方法400的流程图。在开始402处,低频带反馈检测器块228计算几个连续帧的在低频带中的信噪比(SNR)。方法400然后在处理404中将当前的SNR(SNR(η))与最近的(或其他近期的)帧的SNR(SNR(n_l))相比较。如果在当前和近期SNR水平之间的差小于预选量(例如,处理404中的“是”),则在处理406中使SNR阈值计数器递增,否则在处理414中将SNR阈值计数器复位。当使SNR阈值计数器递增时,在处理408中评估SNR阈值计数器的计数值。如果SNR递增计数器满足与将指示在低频带中的能量一致的持续时间对应的预选值,而不是语音将变化的,则已经检测到低频带反馈,如在处理410中所示,其中,可以对于进一步的操作设置标记。该方法然后对于当前帧结束412。可以通过多种已知手段来确定SNR。在一些实施例中,可以将SNR确定为1log(最大低频带能量/最小低频带能量)。
[0029]再一次参见图2,一旦已经对于当前帧分别执行了高、中和低频带反馈检测处理224、226和228,则执行进一步的处理。语音行为检测器(VAD)块230确定当前帧是否包含语音行为。可以基于在很低频带214中的时间平滑的最大和最小能量来确定语音行为。如果在很低频带214中的最大能量和最小能量之间的差大于VAD阈值,则可以设置VAD标记,用于指示当前帧包含语音,否则,清除标记,用于指示在当前帧中没有语音。当没有存在并且被VAD 230指示的语音时,则可以将所有的增益调整复位为归一化水平。
[0030]子频带增益产生器232确定要向各个频带214、218、222应用的增益。可以将整体增益确定为在高频带反馈检测器块224中确定的两个比率的乘积,该两个比率是低频带216与高频带220以及很低频带214与很高频带222的能量的比率。这些比率越小,则越可能出现反馈。可以通过考虑在最新帧中使用的增益连同平滑值来进一步平滑增益。这允许也当如VAD 230指示那样检测到语音时增益提升。在增益倍增器块234中,将新的增益因子应用到它们各自的频带。增益相乘的帧然后在频率至时间转换块236中被转换回时域内,并且输出238是已经被检查用于反馈的信号,并且当检测到时,已经应用减轻措施以减少反馈的影响。
[0031]图5是根据一些实施例的反馈检测器500的功能方框图。在一些实施例中,反馈检测器500可以被用作在图1的中声学反馈抑制器126中的补充或替代处理元件。在一些实施例中,它可以被用于补充和帮助验证由在图2-4中描述的反馈抑制器执行的反馈检测处理。语音解码器502可以作为图1的语音解码器124操作,并且解码接收到的编码语音以产生被窗口化504以产生一系列帧的数字音频信号。每个帧包含要考虑的多个基于数据的样本,并且可以被填充有零以产生预定长度的帧。每个时间帧的频率表示(频率帧)被例如快速傅立叶变换块506产生。该频率帧然后在处理508中被处理以确定在多个频率带或滤波器组信道的每个中的能量。在一些实施例中,可以对于沿着巴克频率标度分布的16(十六)个频率带或滤波器组信道确定能量,但是也可以使用其他频率标度。在确定滤波器组能量时,存储最高滤波器组信道能量(maxFBE),并且在处理510中将具有最高能量的至少三个信道分级(例如,第一、第二和第三最高和对应的索引,例如,I至16)。这些分级的结果连同具有与具有最高能量的信道对应的最低索引(I = I)的它们的对应的信道索引(maxFBEI [i] [j], i = I,…,16,j = I能量,j = 2索引)被存储在表格、阵列、或其他数据结构中。可以同样对另外的或甚至所有的其他滤波器组能量分级排序。而且,在处理522中计算平均长期和短期能量。短期能量是当前帧的总的能量(ASTE),而平均长期能量(ALTE)是在诸如I秒的时段上的多个先前帧的平均值。
[0032]处理510的滤波器组信道能量分级可以在处理512中被用于形成直方图,以跟踪在某个时段上的滤波器组信道的分级上的改变。特定信道通常包含在帧中的最大能量的累积计数被存储在与在直方图表格中的滤波器组信道对应的门(bin)(例如,16个门之一)。在每个直方图门中的计数被时间加权,使得直方图表示在有限的移动时间窗口上的滤波器组最大能量出现分布。该时间窗口的长度标称在0.15至1.0秒之间,这与典型的语音音节的持续时间对应,从直方图,在处理514中使用公共统计过程来计算在每个滤波器组信道(p[il)和预期值(pev[i])中出现的最大能量的一组概率。滤波器组信道能量概率连同它们的索引(maxFBEP[i] [I, 2], i = I,…,16,j = I概率,j = 2索引)然后被从最高向最低分级排序,使得可以在处理516中用与具有最高能量概率的信道
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