CN1191650A - 增加扬声器输出的可懂度和电话机的回声消除的设备和方法 - Google Patents

Abstract

具有一种方法和设备的电话机,用于增加扬声器输出的可懂度和回声消除。电话机包括一个可懂度增强器,用于处理语音输入信号以产生可懂度增强的信号。可懂度增强器包括一个混响信号通路,用于产生混响信号;一个直接信号通路,用于产生相应于该输入信号的衰减的直接信号;和一个加法器,用于组合混响信号与直接信号产生可懂度增强信号。混响信号通路包括一个可懂度信息加重器,后接一个混响单元。在优选实施例中,可懂度信息加重器是一个高通滤波器和/或压缩器,它产生可懂度致密信号以便产生混响信号。混响单元处理可懂度致密信号,该信号包括加权延迟信号的混响序列流。每个混响序列的加权延迟信号根据指数递减图进行加权,因此加权延迟信号之间的时延在混响期间趋于递增。为响应可懂度增强信号,扬声器输出具有相应于混响信号的仿真混响分量的语音声波。在消除由该电话机的麦克风产生的麦克风信号中的回声分量中,回声消除器使用可懂度增强信号。

Description

增加扬声器输出的可懂度和电话机的 回声消除的设备和方法

本发明涉及电话领域，特别是涉及增加电话机扬声器输出的语音可懂度和电话机中的回声消除。

无线电话机用在车辆中和经常有高电平背景噪声的其他地区。高电平背景噪声可使得电话机的使用者很难听懂该电话机扬声器或耳机输出的语音。使用者听懂扬声器输出的语音的能力显然是重要的，并且称为输出语音的清晰度或可懂度。

在过去，克服背景噪声的最普通解决方案是简单地增加扬声器输出语音的音量。这个解决方案的一个问题是扬声器可产生的最大输出声音电平被限制。由于需要生产具有竞争成本的电话机，电话机经常使用具有有限功率处理能力的较低成本的扬声器。由于高背景噪声，这种扬声器可产生的最大声音电平经常是不够的。

试图简单地增加扬声器输出的音量来克服背景噪声还可导致扬声器过负荷。扬声器过负荷引入扬声器输出失真和进一步降低输出语音的可懂度。增加输出语音的音量还增加电话机麦克风从该扬声器输出拾取回声的问题。语音输出回声可产生一个链接的、远端电话机的远端使用者听到他或她自己话音的回声。这个回声是烦人的和可以用一个自适应回声消除滤波器或回声消除器去除。回声消除器的复杂性应最小以便限制电话机的成本。

需要一种电话机，它增加扬声器输出的语音的可懂度并且提供费用有效的回声消除。

本发明一种方法和设备，它增加扬声器输出的语音的可懂度并且提供电话机中的回声消除。本发明可用于蜂窝无线电话机和固定电话机中改善由电话机手机或免提设备如扬声器电话机中的扬声器或耳机输出的语音。本发明的电话机包括一个可懂度增强器，用于数字地处理语音输入信号产生具有直接信号分量和混响信号分量的可懂度增强的信号。电话机扬声器响应可懂度增强信号并输出相应于可懂度增强信号的可懂度增强的语音。该电话机还包括一个回声消除器，用于数字地处理麦克风的信号以去除由电话机扬声器的语音输出产生的回声。

可懂度增强器包括产生混响信号的一个混响信号通路、产生直接信号的一个直接信号通路和一个加法器，用于组合该混响信号和直接信号产生可懂度增强的信号。混响信号通路由一个可懂度信息加重器后接一个混响单元构成。可懂度信息加重器使用高通滤波器和/或压缩级数字地处理语音输入信号。可懂度信息加重器加重语音的可懂度信息并输出包含多个样值的可懂度致密信号。

混响单元处理可懂度致密信号产生加权的延迟信号的连续序列。混响单元将延迟信号序列与滤波系数序列相乘产生加权的延迟信号序列。选择滤波系数序列使得加权的延迟信号序列的幅度按照在混响期间扩展的指数衰减图形加权。加权的延迟信号序列还具有指数地递增延迟图形，在连续加权的延迟信号之间的延迟期间以该混响期间的一般指数图递增。每个加权的延迟信号序列相加产生该混响信号。

直接信号通路与混响信号通路并行地处理输入语音信号，而且包括一个衰减器，用于输出衰减的输入信号。加法器组合衰减的输入信号的样值与混响信号的样值以产生可懂度增强的信号，包括由加权的延迟信号序列构成的混响信号分量和由衰减的输入信号形成的直接信号分量。输入语音信号在直接信号通路中被衰减，使得由可懂度增强器输出的衰减输入信号与混响信号(即可懂度增强的信号)的组合功率电平近似地等于输入到可懂度增强器的语音输入信号的功率电平。因此，由可懂度增强器进行的处理不增加扬声器的功率电平并且有助于防止扬声器过负荷。

电话机的扬声器输出一个声压波，即语音，以响应可懂度增强信号的语音。因此扬声器输出包括相应于该直接输入信号的直接分量和相应于由混响信号通路产生的混响信号的一个仿真混响分量。仿真的混响分量加在直接分量上和将可懂度加在扬声器输出的语音上。

混响分量可懂度加到该语音输出，因为人的听觉机制在混响期间“均衡”或(平均)输入声音以确定正在讲什么。

在用于语音的最佳声音环境中，当在该声音环境中输出语音时在混响期间产生一序列的延迟信号。与该语音相关的该延迟信号序列在混响期间具有指数衰减图形和相连回声之间的指数型递减延迟期间的图形。混响分量导致人的听觉机制与单独从直接(或原始)信号可得到的声音能量相比具有更有用的声音能量。

由本发明的电话机输出的语音的可懂度通过产生具有仿真混响分量的语音输出进行优化，该仿真混响分量相应于该回声或在最佳声音环境中输出的语音产生的混响。更准确地讲，语音输出包括由加权的延迟信号的连续序列构成的仿真混响分量，每个加权的延迟信号序列的加权的延迟信号在混响期间具有指数型衰减图和在连续回声之间指数地递增延迟期间的图。

通过输出具有仿真混响分量的语音，该仿真混响分量具有相应于在最佳声音空间中产生的自然混响的特征和也在可懂度信息中致密，输出的语声更自然而且包括更可懂的信息。一般地，增加可懂度使电话机使用者能更好理解以给定功率电平输出的语音，特别是在背景噪声高的时候。输出的语音还具有足够的识别信息使语声自然，因为不同于仿真混响分量，直接分量不进行处理来加重可懂度信息。

回声消除器处理电话机麦克风的麦克风输入信号以去除由扬声器输出产生的回声信号。由扬声器产生的回声信号是由扬声器周围如车辆内部或电话机内部的声音环境形成的未知***的函数。回声消除器消除麦克风信号的回声分量，它与在该声音环境中产生的扬声器输出的回声相关。在语音输入信号已由可懂度增强器处理后(即分流可懂度增强信号)通过分流该语音输入信号消除该回声分量。在消除麦克风信号的回声分量中该回声消除器使用可懂度增强信号。通过分流在由可懂度增强器处理之后的语音信号，回声消除器的复杂性可减小，因为回声消除器的未知***可限制在扬声器周围的声音环境。

在另一个实施例中，通过提供到左扬声器的左输出信道和到右扬声器的右输出信道也可提高输入语音信号的可懂度。左输出信道包括一个左混响单元，而右输出信道包括一个右混响单元。左和右混响单元各产生不同的混响分量提供具有额外空间信息的伪立体声场。

图1是根据本发明的优选实施例的电话机示意图。

图2是根据本发明的优选实施例的可懂度增强器的示意图。

图3表示根据本发明的优选实施例的可懂度信息加重器的频率响应曲线。

图4是根据本发明的优选实施例可懂度增强器的混响信号通路的示意图。

图5a表示根据本发明的优选实施例由混响单元产生的仿真混响的第一脉冲响应。

图5b表示根据本发明的优选实施例由混响单元产生的仿真混响的第二脉冲响应。

图6是根据本发明表示回声消除器的示意图。

图7是根据本发明的一个替代优选实施例的电话机示意图。

图8是根据本发明的一个替代实施例的可懂度增强器的示意图。

图9是表示根据本发明的一个替代实施例由右混响单元产生的仿真混响的脉冲响应和由左混响单元产生的仿真混响的脉冲响应。

现在参照附图更完全地叙述本发明，图中示出本发明的优选实施例。但是本发明可用很多不同形式实现，而不应构成对在这里提出的实施的限制，而提供这些实施例使得本说明书是充分和完全的，并且为本领域的技术人员完全提供本发明的范围。全文中相同号码指相同单元。

参见图1，示出根据本发明的优选实施例电话机10。在优选实施例中，电话机10是具有位于手机中的扬声器或耳机的蜂窝无线电话机。电话机10包括一个常规的发射机、RF电路和接收机12，用于发送语音信号到远端电话机14和从远端电话机14接收语音信号。

接收机12从远端电话机14接收语音信号，而在正常解调等之后，输出模拟语音输入信号到模/数(A/D)变换器16。A/D变换器16变换模拟输入信号为数字输入信号，由可懂度增强器20进行数字处理。A/D变换器16通过取样和量化模拟输入信号形成代表模拟输入信号的样值序列来变换接收的模拟输入信号为数字输入信号。电信中模拟信号的典型取样速率为每秒8000个样值，这些样值典型地具有13至16比特的分辨率。

可懂度增强器20以数字信号处理器(DSP)22实现并产生一个可懂度增强信号，在通过常规的数字/模拟(D/A)变换器26和放大器30之后，由扬声器24输出该可懂度增强的信号。扬声器24输出相应于该可懂度增强的信号的声压波。如图1中所示的，声压波输出到一个声音空间和该声压波的回声沿着到麦克风32的声频通路传播。麦克风32产生包括扬声器输出的回声的麦克风信号。

麦克风信号输入到常规放大器34和A/D变换器36，用于产生由回声消除器40处理的数字麦克风信号。回声消除器40用数字信号处理器22实现并从麦克风信号中除去扬声器回声。如在图1中所示的，由可懂度增强器20产生的可懂度增强的信号输入到回声消除器40。在去除麦克风输入信号中的扬声器回声中该回声消除器40使用可懂度增强信号产生回声消除信号，输出到数/模(D/A)变换器42。D/A变换器42变换回声消除的信号为模拟输出信号，由发射机12发送到远端电话机14。

翻到图2，示出可懂度增强器20的示意图。语音输入信号输入到可懂度增强器20并且在混响信号通路41和直接信号通路43中处理。语音输入信号由样值流构成并且指定为r(n)，其中n代表数字输入信号的样值。混响信号通路41包括一个可懂度信息加重器44，后接一个混响单元46，混响单元46响应该输入信号r(n)一起产生混响信号y(n)。直接信号通路43包括一个衰减器48并且响应输入信号r(n)产生衰减的输入信号w(n)。衰减的输入信号w(n)是一个直接信号。

加法器49组合混响信号y(n)和衰减的输入信号w(n)产生可懂度增强的信号z(n)。

直接信号通路43的衰减器48衰减该输入信号r(n)大约0-3dB。

混响信号y(n)通过首先使用位于混响信号通路41中的可懂度信息加重器44处理输入信号r(n)产生。可懂度信息加重器44起着加重语音输入信号r(n)的可懂度信息的作用以便输出可懂度致密信号u(n)。在优选实施例中可懂度信息加重器44以高通滤波器实现。在图3a和3b中示出以高通滤波器实现的优选的可懂度加重器44的频率及相位响应。

图3a和3b中所示的高通滤波器提供大约1KHz的低截止频率。因此，可懂度致密信号u(n)代表具有1KHz以上的频率范围的语音信息。所选的由高通滤波器用于加重的频率范围是语音的高频范围，在可懂度信息中是致密的。在电信应用中，语音典型的范围为300Hz至4KHz，语音中大量的可懂度信息集中在以约1KHz开始的高频范围中。在300Hz至1KHz的较低频率范围中，存在着高度集中的语音识别信息。语音中可懂度信息使听者能够确定在讲什么，同时识别信息使听者能够识别讲话的人。

可懂度信息加重器44在以高通滤波器实现时被设计成加重语音的高或可懂度致密频率范围。选择用于加重的输入信号r(n)的可懂度致密频率范围可从大约1至7KHz，而在优选的实施例中范围为大约1至3.2KHz。加重输入信号r(n)的可懂度致密频率范围增加了相对可懂度致密信号u(n)的识别信息的可懂度信息的数量。可懂度致密信号u(n)的识别信息被牺牲以提供对可懂度致密信号u(n)的增加的可懂度，因此相应地提供混响信号y(n)的增加可懂度。

可懂度信息加重器44也可用一个压缩器级实现，该压缩器级放大语音输入信号r(n)的低幅度分量和衰减高幅度分量。这导致语音的可懂度信息的加重，因为较低的幅度分量在可懂度信息上致密，而语音的高幅度分量在识别信息上致密。可懂度加重器44还可包括一个压缩器级和一个高通滤波器，用于产生可懂度致密信号s(n)。

混响单元46位于混响信号通路41中的可懂度信息加重器44之后和处理可懂度致密信号s(n)以产生混响信号y(n)。在优选实施例中混响单元46以一个有限脉冲响应(FIR)滤波器实现，如图4中所示的。在替代的实施例中，混响单元46可以以其它类似的数字滤波器如无限脉冲响应(IIR)滤波器实现。以FIR滤波器实现的混响单元46的一般操作是常规的，并且在1993年4月6日授权给Matsushita等人的美国专利5201005和1995年1月11日授权的美国专利5278780中公开了，这两篇专利完整地引用供参考。

一般地，混响单元46起着处理可懂度致密信号u(n)产生具有混响信号分量的混响信号y(n)的功能。混响信号分量包括加权延迟的致密信号的连续序列。为了产生混响信号y(n)，混响单元46包括具有一系列的延迟算符z-1的延迟单元50、具有一系列乘法器w0，w1，……wm-1的乘法器单元52、和具有一系列的加法器∑的加法单元56。

延迟单元50产生一系列的延迟信号u(n-1)、u(n-2)，……u(n-m+1)；乘法器单元52将延迟信号与一系列滤波系数w0，w1，……wm-1相乘产生加权的延迟信号。加法单元56相加一系列的加权延迟信号产生混响信号y(n)。混响单元输出由式1得到：

式中K＝0，1，……m-1。

式(1)称为有限卷积和，因为它卷积混响单元46的有限脉冲响应(即加权的延迟信号)产生混响信号y(n)。因此混响信号y(n)包括一系列加权的延迟信号。

加法器49组合混响信号y(n)与衰减的输入信号w(n)产生可懂度增强的信号z(n)。衰减的输入信号w(n)通过以直接信号通路43的衰减器48处理输入信号r(n)产生。衰减的输入信号w(n)是未由可懂度信息加重器44处理的输入信号。衰减的输入信号w(n)提供正常数量的识别及可懂度信息。但是，混响信号y(n)加在输入信号w(n)上给可懂度增强信号z(n)提供加重数量的可懂度信息。

混响信号y(n)的特性由乘法器单元52的滤波系数序列控制。如图5a中所示的，混响单元46的脉冲响应具有由该滤波器系数序列控制的两个重要特性。第一，在混响期间加权延迟信号序列的幅度根据指数衰减图加权。第二，连续加权的延迟信号之间的时延在混响期间具有指数地递增的衰减图。

更准确地讲，滤波系数序列包括用于产生具有指数地递减、加权的幅度的加权延迟信号的指数地衰减的滤波系数的序列。滤波系数序列还包括***在指数地衰减滤波系数之间的零值或接近零值的零系数。在混响期间具有***在连续指数地衰减滤波系数之间的零值的系数数量指数地递增以便在混响期间增加连续加权的延迟信号之间的延迟。

在一个替代的实施例中，混响单元46的滤波系数序列包括指数地衰减的滤波系数，如图4中所示的，符号是变化的。这导致在混响期间加权的延迟信号幅度的符号变化。在这个替代的实施例中，加权的延迟信号的幅度在混响期间也具有在连续加权的延迟信号之间的指数地递减的延迟图。

混响增强器22给扬声器24输出一个可懂度增强信号z(n)，包括相应于衰减输入信号w(n)的直接分量和相应于混响信号y(n)的混响分量。扬声器24响应可懂度增强信号z(n)输出一个声压波。该声压波包括相应于衰减输入信号w(n)的直接分量和相应于混响信号y(n)的仿真混响分量。声压波的直接分量提供可懂度信息和识别信息给在扬声器24周围的声音空间中的收听者。

声压波的仿真混响分量提供加重数量的加在直接分量上的可懂度信息。仿真混响分量将可懂度信息加在输出的语音上，因为人的听觉机制及时或混响期间以滑动窗口“均衡”(或平均)输入的声音以便不仅使用直接声音而且还使用来回周围的反射和回声。仿真混响分量起着相应于在最佳声音空间中产生的自然回声的仿真回声的作用。声波的仿真混响信号分量优化该输出语音的可懂度，因为混响信号分量的特性相应于在最佳声音空间中产生的自然混响的特性。

在最佳声音空间中，在声音空间产生的直接声压波在产生自然回声序列的声音空间中反射。至少自然回声序列的一部分是朝着位于声音空间中的收听者。每个自然回声序列具有落入在约20至60毫秒之间的混响期间的回声流。这些回声提供语音信息给位于该声音空间中的收听者。

在最佳声音空间中产生的每一个自然回声序列具有几个重要的特性，结果最佳数量的信息提供给收听者。第一，延迟信号的幅度在混响期间趋向于指数地衰减。第二，在混响期间回声之间的延迟周期趋向于指数地递增。

以相应的方法，混响单元46产生由延迟信号序列构成的混响信号，此序列具有指数衰减幅度的图形和在混响期间在延迟信号之间具有指数递增时延的图形。因为由混响单元46产生的延迟信号序列相应于在最佳声音空间产生的自然回声，扬声器24输出包括仿真混响分量的语声，使得由仿真混响信号分量所加的语音信息量最大。

自然回声序列的第三个特性是到达麦克风或收听者的回声流的相位是变化的。这导致自然回声幅度的符号变化。人的听觉机制补偿自然回声的变化相位，而具有变化相位回声流的回声序列使收听者听起来自然。

在图4中所示的替代实施例中混响单元46以一般交变图变化滤波系数的符号。通过变化滤波系数的符号，由混响单元46产生的加权延迟信号的相位也变化。因此，语音输出的仿真混响信号分量更接近地相应于在最佳声音环境中产生的自然回声，导致更自然的发声语音输出。

混响单元46还输出一个混响信号，由于由可懂度信息加重器44进行语音输入信号的处理，该混响信号是在可懂度信息中致密的。因此，扬声器24输出包括仿真混响信号分量的语音，增加了由仿真混响信号分量所加的可懂度信息的数量。可懂度增强器20使语音输出的可懂度信息最大以克服可能存在的背景噪声。

翻到图5，可懂度增强器20与一个回声消除器40组合使用。回声消除器在现有技术中是公知的，如由Paul Dent于1995年2月24日申请的美国专利申请序号08/393711中所指明的，整个地引用供参考。回声消除器40与可懂度增强器20组合使用。回声消除器40在消除由扬声器输出产生的麦克风信号m(n)(n表示离散时间瞬间n)中的扬声器回声中使用可懂度增强信号z(n)。

回声消除器40以数字信号处理器22实现。在优选的实施例中，回声消除器40包括具有滤波系数hi(i表示“i：th”第三个滤波系数)的FIR滤波器60、一个LMS适应块62和一个加法器64。回声消除器40消除与扬声器输出z(n)相关的麦克风信号m(n)的部分，即扬声器回声。

为了消除扬声器回声，FIR滤波器60根据下式(2)计算回声估算

(“u带帽”(hat))：

式中M是滤波系数的数量。

如式(2)所表示的，回声估算

作为进入扬声器24的可懂度增强信号z(n)和FIR滤波系数(有时称为taps)hi(i表示“i：th”第三个系数)的卷积和进行计算。在优选实施例中，滤波系数的数量大约为200至400，这是用于消除车辆内部中的回声的典型的系数数量。

式(2)中的滤波系数hi根据最小均方(LMS)方法计算，该方法以式(3)表示：

h_i(n+1)＝h_i(n)+μ·e(n)·z(n-i)           (式3)

式中i＝0，…m-1；而M＝步长或更新增益参数。

首先由Widrow和Hoff于1990年采用的LMS方法是一种随机梯度(下降)步进法。它使用该梯度的大致(噪声)估算e(n)·z(n)，使得在该方向中的小步长最小化在回声产生的信号中的回声能量e(n)。

一旦已会聚，FIR滤波器60具有大约与从扬声器24到麦克风32的实际回声通路(未知***)相同的脉冲响应。回声拷贝

(n)从输入的麦克风样值m(n)中减去，因此该回声被减去或删除，如由下式(4)所示的：

在确定回声估算

(n)中使用可懂度增强信号z(n)保持除去了扬声器回声所要求的分流(tap)或滤波系数数量，以及回声消除器40的复杂性为最小。因此，回声消除器40可与可懂度增强器20结合使用，而不要求更复杂的回声消除器40。

翻到图7，表示出并一般以数字10a指示的根据本发明的替代实施例电话机。电话机10a包括一个可懂度增强器28，适用于从单个语音输入信号产生右可懂度增强信号和左可懂度增强信号。右可懂度增强信号输出到D/A变换器26a、放大器30a和右扬声器24a。左可懂度增强信号输出到D/A变换器26b、放大器30b和左扬声器24b。由左和右扬声器24a、24b输出的伪立体声信号中的右和左可懂度增强信号给收听者提供额外的空间信息。

翻到图8，示出可懂度增强器20a的示意图，可懂度增强器20a包括一个直接信号通路43，一个右混响信号通路41a和一个左混响信号通路41b。直接信号通路43包括一个衰减器48，用于衰减该输入信号产生一个衰减的直接信号。右混响信号通路包括可懂度信息加重器44a，后接产生右混响信号的右混响单元46a。左混响信号通路包括可懂度信息加重器44b，后接产生左混响信号的左混响单元46b。加法器49a组合右混响信号与衰减的直接信号产生右可懂度增强的信号。加法器49b组合左混响信号与衰减的直接信号产生左可懂度增强的信号。

直接信号通路43、右混响信号通路41a和左混响信号通路41b各以一种方式处理该输入信号，该方式类似于对于优选实施例电话机10的可懂度增强器20所述的方式。但是，如图8中所示的，右混响单元46a和右混响单元46b适用于得到彼此不同的脉冲响应。图8以实线表示左混响单元46a的脉冲响应，而以虚线表示左混响单元46b的脉冲响应。如图9中所示的，右混响单元46a产生的加权延迟信号具有的延迟偏移由左混响单元46b产生的加权延迟信号的延迟。通过偏移由右和左混响单元46a、b产生的加权延迟信号的时延，右和左扬声器24a、24b输出稍微不同的扬声器输出。因此，来自扬声器24a、b的扬声器输出模仿具有额外空间信息的伪立体声场。右和左混响信号的特性可用根据优选实施例电话机10的可懂度增强器20所述的方式调整。

本发明提供用于增加扬声器输出的可懂度和用于电话机的回声消除的设备和方法。本发明可用很多不同形式实施而且不应构成对在这里提供的实施例的限制；而是提供这些实施例使得本说明书是充分和完整的，和对于本领域技术人员完全地提供本发明的范围。

Claims (28)

1.一种电话机，包括：

a)一个可懂度增强器，响应从远端电话机接收的语音输入信号，产生包括直接信号分量和混响信号分量的可懂度增强信号，该混响信号分量包括混响序列流，其中每个混响序列包括落入预定混响期间的加权延迟信号流，每个混响序列的加权延迟信号的幅度根据指数衰减图在混响期间加权；和

b)一个扬声器，响应可懂度增强信号产生一个声压波，该声压波包括相应于该直接信号的直流分量和相应于可懂度增强器的混响信号的一个仿真混响分量。

2.根据权利要求1的电话机，其中每个混响序列的加权延迟信号具有一个延迟图，加权的延迟信号之间的时延在混响期间趋于递增。

3.根据权利要求1的电话机，其中混响序列的加权延迟信号的符号是变化的。

4.根据权利要求3的电话机，其中该加权延迟信号的符号以交变方式进行变化。

5.根据权利要求1的电话机，其中该可懂度增强器包括：

a)一个混响信号通路，包括：

1)一个可懂度信息加重器，响应该语音输入信号，用于加重该输入语音信号的可懂度信息并输出一个可懂度致密信号；和

2)一个混响单元，响应可懂度致密信号，用于产生该混响信号分量；

b)一个直接信号通路，响应该语音输入信号，输出该直接信号分量；以及

c)其中该混响信号分量与该直接信号分量组合以便构成可懂度增强信号的分量。

6.根据权利要求5的电话机，其中该可懂度信息加重器是一个高通滤波器，它具有相应于语音的可懂度致密频率的预定频率范围下限的一个较低的截止频率。

7.根据权利要求6的电话机，其中该预定频率范围具有比大约1KHz高的下限。

8.根据权利要求6的电话机，其中该预定频率范围大约是1KHz和4Khz。

9.根据权利要求5的电话机，其中该可懂度信号加重器是一个压缩器。

10.根据权利要求5的电话机，其中该直接信号通路包括一个衰减器，响应该语音输入信号衰减该语音输入信号，使得该直接信号分量是一个衰减的语音输入信号。

11.根据权利要求5的电话机，其中该混响单元是一个有限脉冲响应(FIR)滤波器。

12.根据权利要求1的电话机，还包括：

a)一个麦克风，放置在由该扬声器产生的声压波的声频通路中并且产生一个麦克风信号；和

b)一个回声消除器，响应于该可懂度增强信号和麦克风信号，产生相应于由该扬声器产生的声压波的一个估算的回声信号并且从该麦克风输出信号中减去该估算的回声信号，因而减少来自该麦克风信号的扬声器回声。

13.一个电话机，包括：

a)一个混响单元，响应语音输入信号产生一个混响信号，该混响单元包括：

1)一个延迟单元，响应该语音输入信号输出延迟的信号序列，每个延迟信号序列包括落入混响期间的一个延迟信号流；

2)一个乘法器单元，响应该延迟信号序列将每个延迟信号序列的延迟信号与预定的滤波系数序列相乘，因而产生加权的延迟信号的混响序列，其中该滤波系数序列具有一个指数型衰减图，在该混响期间延迟信号序列的延迟信号的加权趋向于指数地递减，和

3)一个加法单元，用于组合每个混响序列的加权延迟信号以构成该混响信号；以及

b)一个扬声器，响应该混响信号，输出具有相应于由该混响单元产生的混响信号的仿真混响分量的一个声波。

14.根据权利要求13的电话机，其中该延迟单元有一系列的延迟算符，用于确定每个延迟信号序列的连续延迟信号之间的时延，其中该延迟符算根据延时图确定该时延，连续延迟信号之间的时延在该混响期间趋于递增。

15.根据权利要求13的电话机，其中该滤波系数序列的符号是变化的，以便变化每个混响序列的加权延迟信号的符号。

16.根据权利要求15的电话机，其中该滤波系数序列的符号根据一个交变图变化，使得每个混响序列的加权延迟信号的符号交变。

17.根据权利要求13的电话机，其中该混响单元是一个有限脉冲响应(FIR)滤波器。

18.一个电话机，包括：

a)一个混响信号通路，响应语音输入信号产生混响信号，包括：

1)一个可懂度信息加重器，响应该语音输入信号，用于加重该输入语音信号的可懂度信息和输出可懂度致密信号；和

2)一个混响单元，响应该可懂度致密信号产生该混响信号；

b)一个直接信号通路，响应该语音输入信号输出一个直接信号；

c)一个加法器，用于组合该混响信号与该直接信号以便构成一个可懂度增强信号；和

d)一个扬声器，响应该可懂度增强信号，输出具有相应于该混响信号的混响分量和相应于该语音输入信号的直接分量的一个声波。

19.根据权利要求18的电话机，其中该可懂度增强器的直接信号通路包括一个衰减器，用于衰减该语音输入信号。

20.根据权利要求18的电话机，其中该混响信号具有混响期间扩展的加权延迟信号的混响序列，和其中每个混响序列具有一个延迟图，在该混响期间加权的延迟信号之间的时延趋向于递增。

21.根据权利要求18的电话机，其中该混响信号具有混响期间扩展的加权延迟信号的混响序列，和其中每个混响序列的加权延迟信号幅度在该混响期间按照指数衰减图加权。

22.根据权利要求18的电话机，其中该可懂度信息加重器是一个高通滤波器，它具有相应于语音的可懂度致密频率范围的预定频率范围下限的较低截止频率。

23.根据权利要求18的电话机，其中该可懂度信息加重器是一个压缩器。

24.根据权利要求18的电话机，其中该混响单元是一个有限脉冲响应(FIR)滤波器。

25.根据权利要求1的电话机，还包括：

a)一个麦克风，放置在由该扬声器产生的声压波的声频通路中并且产生一个麦克风信号；和

b)一个回声消除器，响应于该可懂度增强信号和麦克风信号，产生相应于由该扬声器产生的声压波的一个估算的回声信号并且从该麦克风输出信号中减去该估算的回声信号，因而减少来自该麦克风信号的扬声器回声。

26.一个电话机，包括：

a)一个可懂度增强器，响应语音输入信号产生第一可懂度增强信号和第二可懂度增强信号，该可懂度增强器包括：

1)响应该语音输入信号的第一混响信号通路，包括第一混响单元，用于产生第一混响信号，其中第一混响信号是第一可懂度增强信号的一个分量，

2)响应该语音输入信号的第二混响信号通路，包括第二混响单元，用于产生第二混响信号，其中第二混响信号是第二可懂度增强信号的一个分量；和

3)其中第一和第二混响单元彼此具有不同的脉冲功能以便产生不同的混响信号；

b)响应该语音输入信号的一个直接信号通路，用于输出直接信号。

c)一个加法器，用于组合第一混响信号与该直接信号以形成第一可懂度增强的信号，和用于组合第二混响信号与该直接信号以形成第二可懂度增强的信号；

d)响应第一可懂度增强信号的第一扬声器，用于输出具有相应于第一混响信号的第一混响分量和相应于该语音输入信号的直接分量的第一声波；以及

e)响应于第二可懂度增强信号的第二扬声器，用于输出具有相当于第二混响信号的第二混响分量和相应于此语音信号的直接分量的第二声波。

27.根据权利要求26的电话机，其中第一及第二混响信号各包括加权的延迟信号序列，和其中左及右混响单元的脉冲响应用于不同时延。

28.根据权利要求26的电话机，其中该可懂度增强器的直接信号通路包括一个衰减器，用于衰减该语音输入信号。

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