一种处理语音的设备、数据卡和通信设备的制作方法

文档序号:7934552阅读:152来源:国知局

专利名称::一种处理语音的设备、数据卡和通信设备的制作方法
技术领域
:本实用新型涉及语音通信
技术领域
,尤其涉及一种处理语音的设备、数据卡和通信设备。技术背景随着无线网络技术的发展,通过无线方式上网的用户越来越多,出现了数据卡(又称无线网卡),数据卡是一种专门用于接入无线网络提供数据业务的设备。一般的数据卡都具备数据业务(如浏览网页、收发电子邮件、下载文件等)和短消息的功能,但由于受到〗吏用方式和数据卡体积的限制,目前只有部分数据卡可以提供语音功能。具有语音功能的数据卡的传统实现方式是增加耳机硬件结构,需要配备数据卡专用的耳机来进行通话。例如,现有的个人电脑(PC,PersonalComputer)语音方案是通过电脑和数据卡之间的特定接口,如通用串行总线(USB,UniversalSerialBus)、个人计算机存储卡国际协会(PCMCIA,personalcomputermemorycardinternationalassociation、显卡(Express)传车叙i吾音数才居,发送的语音数据通过电脑麦克风采集,接收的语音数据通过电脑的耳机播放。PC语音方案不受数据卡体积和硬件方面的限制,利用PC统一的音频接口来实现语音通话。但是,电脑麦克风釆集语音数据会受到背景噪声和电脑元器件产生噪声的影响,除影响通话效果外,特定条件下随机产生的双音多频(DTMF,DualToneMulti-Frequency)噪声更是严重影响用户的操作如拨打10086等声讯台、电话银行时,在实际用户没有按键的情况下,直接跳跃到下一级服务菜单,或者提示密码输入错误。正常情况下,由于用户设备(UE,userequipment)和网络设备之间是通过双音多频信令来交互的,固网设备是通过检测语音中的双音多频频率分量来实现的,但目前,现网环境中许多网络设备既检测双音多频信令也检测双音多频频率分量,所以语音中如果混杂了双音多频频率分量噪声,就会引起网络设备的误操作,将会对于用户的使用产生较严重的干扰。
实用新型内容本实用新型实施例提供了一种处理语音的设备、数据卡和通信设备,使用本实用新型实施例提供的技术方案,能解决现有技术中,用户在将通信设备与数据卡配合使用的过程中,双音多频噪声对于正常进行的通信业务造成干扰的问题。本实用新型实施例的目的是通过以下技术方案实现的本实用新型实施例提供一种处理语音的设备,包括用于获取第一时域语音数字信号并缓存的获取单元;用于将所述第一时域语音数字信号进行变换得到第一频域语音数字信号的第一变换单元;用于滤除所述第一频域语音数字信号的双音多频信号,得到第二频域语音数字信号的滤除单元;用于将所述第二频域语音数字信号进行反变换得到第二时域语音数字信号的第二变换单元;和用于发送所述第二时域语音数字信号的发送单元。一种数据卡,包括如上所述的处理语音的设备。一种通信设备,包括如上所述的处理语音的设备。从本
实用新型内容可知,由于语音数字信号中的双音多频信号被处理语音的设备滤除,能够有效降低双音多频噪声对于使用计算机等通讯设备和数据卡进行正常业务的用户造成的干扰。图l是本实用新型中一种处理语音的设备的实施例的结构示意图。具体实施方式为使本实用新型的目的、技术方案、及优点更加清楚明白,以下参照附图并举实施例,对本实用新型进一步详细说明。下面结合图l,以计算机中集合所述处理语音的设备为例,来说明上述实施例一种处理语音的设备,包括获取单元101,用于获取第一时域语音数字信号并緩存;第一变换单元102,用于将所述第一时域语音数字信号进行变换得到第一频域语音数字信号;滤除单元103,用于滤除所述第一频域语音数字信号的双音多频信号,得到第二频域语音数字信号;第二变换单元104,用于将所述第二频域语音数字信号进行反变换得到第二时域语音数字信号;发送单元105,用于发送所述第二时域语音数字信号。从本实施例可知,设备将得到的时域语音数字信号进行变换得到频域语音数字信号,进行了双音多频信号的滤除后,得到新的频域语音数字信号,然后经过与前一个变换对应的反变换,得到新的时域语音数字信号,从而,可以能够有效降低双音多频噪声对于使用计算机等通讯设备和数据卡等进行正常业务的用户造成的干扰。进一步,所述获取单元101具体用于获取脉冲编码调制信号形式的第一时域语音数字信号。脉冲编码调制被视为是一种非常单纯的无损耗编码格式,可以采用这种格式中的标准脉沖编码调制或差分脉冲编码调制。进一步,所述第一变换单元102具体用于将所述第一时域语音数字信号进行快速傅立叶变换得到第一频域语音数字信号;所述第二变换单元104具体用于将所述第二频域语音数字信号进行快速傅立叶反变换得到第二时域语音数字信号。快速傅立叶变换或快速傅立叶反变换是将信号在时域和频域之间相互转换,从复杂的数据中找出一些直观的信息,再对它进行分析和提取,采用快速傅立叶变换或快速傅立叶反变换方法,可以较快得到需要的信息。进一步,(1)所述第一变换单元102具体包括补零单元,用于将緩存的第一时域语音数字信号以遵循等于2的次方的形式,进行尾部补零得到补零后的第一时域语音数字信号;第一傅立叶变换单元,用于将所述补零后的第一时域语音数字信号进行快速傅立叶变换得到第一频域语音数字信号;(2)所述第二变换单元1(M具体包括第二傅立叶变换单元,用于将所述第二频域语音数字信号进行快速傅立叶反变换得到补零后的第二时域语音数字信号;提取单元,用于提取部分所述补零后的第二时域语音数字信号作为第二时域语音数字信号,所述部分所述补零后的第二时域语音数字信号与所述第一时域语音数字信号个数相同。补零操作并非是必要的,比如提取的第一时域语音数字信号的釆样点刚好是满足等于2的次方的形式时,就可以不补零,但是,反之,就可以采用尾部补零,得到足够的采样点,最好是刚好满足比补零之前的采样点多,这样,可以保证最终发送的信号的质量,并且不会由于采样点过多而影响业务处理速度。下面以具体的例证来说明计算机通过麦克风采集语音数字信号,采样频率为8KHz单通道的脉沖编码调制语音数据,每个采样点使用16bit量化;20ms为一个脉冲编码调制语音帧,共320字节160个采样点。典型的双音多频信号频率范围是700~1700Hz,PC语音方案从声卡上获取语音数字信号的采样频率为fs=8000Hz,f(max)=1700Hz,所以fs>f(max)x2,满足奈奎斯特(Nyquist)抽样定理,不会发生频镨混叠现象。双音多频噪声的滤除具体处理步骤如下从PC声卡上提取的语音数字信号,将脉冲编码调制形式的语音数字信号暂时存放在一个緩冲区内,缓冲区大小为1600字节,可以存放800个采样点的语音数字信号;緩冲可以为后续的快速傅立叶变换提供足够的采样点,提高频率分辨率,又可以改善语音质量,保证脉冲编码调制语音帧传输的连续性。当緩沖区满时,将前3个连续的脉冲编码调制语音帧,共480个采样点进行尾部补零操作,凑够512个采样点,作为时域信号x(n)进行快速傅立叶变换得到频域信号X(k)。滤除频域信号X(k)中的4种双音多频行频分量1209、1336、1477、1633;flc=kfs/N(fs为抽样频率,N为进行快速傅立叶变换时输入的采样点个数512,fk为k对应频率分量),可以计算出4种双音多频行频分量对应的k值分别为77.376、85.504、94.528、104.512;由于快速j專立叶变4灸后的k为整凄K直,并考虑到快速傅立叶变换的量化误差等因素,滤除上述计算值附近的两个整数值即X(76)、X(77)、X(85)、X(86)、X(94)、X(95)、X(104)、X(105),得到处理后的频域序列Y(k)。对频域序列Y(k)进行逆向快速傅立叶变换得到滤除双音多频行频分量的语音信号y(n)。将语音信y(n)进行截断,取前480个采样点而舍弃最后的32个数据作为3个连续的脉冲编码调制语音帧,以20ms的脉冲编码调制语音帧为单位先后通过特定接口(如USB,PCMCIA,Express)传送给数据卡。在该例中,只是滤除了双音多频行频信号分量,也可以采取滤除双音多频信号列频分量的方法来滤除双音多频信号。因为双音多频信号是用两个特定的单音频组合信号来代表数字信号以实现其功能的一种编码:忮术,是由8种频率的信号其中两种组合叠加而成的,这里只需要滤除语音信号中4种双音多频行频分量或者4种双音多频列频分量,网络就不会^r测到有效的双音多频频率组合,从而消除双音多频噪声对于用户的不良影响如表一所示,采用从8种频率中任意抽出2种进行组合表示16个电话机中常用的16个按键,其中有10个数字键0~9和6个功能键*、#、A、B、C、D。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>因此,可以采用滤除所述第一频域语音数字信号中的双音多频列频分量或行频分量或者滤除二者的三种方法来进行滤除。因此,进一步,所述滤除单元103可以包括行频滤除单元和/或列频滤除单元,其中,所述行频滤除单元用于滤除所述第一频域语音数字信号中的双音多频行频分量;所述列频滤除单元用于滤除所述第一频域语音数字信号中的双音多频列频分量。进一步,所述处理语音的设备可以与数据卡集合得到一种新的数据卡,或者,所述处理语音的设备与通信设备集合得到一种新的通信设备。从滤除效果来说,处理语音的设备可以作为独立的一个设备,从成本上来说,也可以将该设备与通信设备如计算机进行集合,作为一个整体。本实用新型的技术方案还可以应用到手机等其他无线设备的语音通讯中去,以滤除打开免提情况下产生的双音多频噪声。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成,的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。以上对本实用新型实施例所提供的一种处理语音的设备、数据卡和通信设备进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本实用新型的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。权利要求1、一种处理语音的设备,其特征在于,包括用于获取第一时域语音数字信号并缓存的获取单元;用于将所述第一时域语音数字信号进行变换得到第一频域语音数字信号的第一变换单元;用于滤除所述第一频域语音数字信号的双音多频信号,得到第二频域语音数字信号的滤除单元;用于将所述第二频域语音数字信号进行反变换得到第二时域语音数字信号的第二变换单元;和用于发送所述第二时域语音数字信号的发送单元。2.根据权利要求i所述的处理语音的设备,其特征在于,所述第一时域语音数字信号是脉冲编码调制信号。3、根据权利要求l所述的处理语音的设备,其特征在于,所述第一变换单元,将所述第一时域语音数字信号进行快速傅立叶变换得到第一频域语音数字信号;所述第二变换单元,将所述第二频域语音数字信号进行快速傅立叶反变换得到第二时域语音数字信号。4、根据权利要求3所述的处理语音的设备,其特征在于,所述第一变换单元具体包括补零单元,将緩存的第一时域语音数字信号进行尾部补零得到补零后的第一时域语音数字信号;第一傅立叶变换单元,将所述补零后的第一时域语音数字信号进行快速傅立叶变换得到第一频域语音数字信号。5、根据权利要求4所述的处理语音的设备,其特征在于,所述第二变换单元具体包括第二傅立叶变换单元,将所述第二频域语音数字信号进行快速傅立叶反变换得到补零后的第二时域语音数字信号;提取单元,提取部分所述补零后的第二时域语音数字信号作为第二时域语音数字信号,所述部分所述补零后的第二时域语音数字信号的采样点个数与所述第一时域语音数字信号的采样点个数相同。6、根据权利要求1至5任一项所述的处理语音的设备,其特征在于,所述滤除单元包括行频滤除单元和/或列频滤除单元,其中,所述行频滤除单元,滤除所述第一频域语音数字信号中的双音多频行频分量;所述列频滤除单元,滤除所述第一频域语音数字信号中的双音多频列频分量。7、一种数据卡,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的处理语音的设备。8、一种通信设备,其特征在于,包括如权利要求1至6任一项所述的处理语音的设备。专利摘要本实用新型公开一种处理语音的设备。用以解决现有技术中双音多频噪声对于使用语音业务的用户造成干扰的问题。其中设备主要包括用于获取第一时域语音数字信号并缓存的获取单元;用于将所述第一时域语音数字信号进行变换得到第一频域语音数字信号的第一变换单元;用于滤除所述第一频域语音数字信号的双音多频信号,得到第二频域语音数字信号的滤除单元;用于将所述第二频域语音数字信号进行反变换得到第二时域语音数字信号的第二变换单元;和用于发送所述第二时域语音数字信号的发送单元。采用该方法,能够有效降低双音多频噪声对于进行语音通话业务的用户造成的干扰。文档编号H04M1/19GK201323602SQ20082017655公开日2009年10月7日申请日期2008年11月27日优先权日2008年11月27日发明者田京雷申请人:深圳华为通信技术有限公司
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