[發明專利]反饋聲音消除設備

有效

• 申請號: 200680035769.0
• 申請日: 2006-03-29
• 公開（公告）號: CN101273618A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 齊藤康祐;曾根卓朗;田中良;石橋利晃;刑部勝一
• 申請（專利權）人: 雅馬哈株式會社
• 主分類號: H04M9/08
• 分類號: H04M9/08
• 代理公司: 北京天昊聯合知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳源;張天舒

優先權聲明

本發明要求以下優先權：2005年9月27日向日本專利局提交的日本專利申請No.2005-279150，2005年11月25日向日本專利局提交的日本專利申請No.2005-340805，和2005年12月16日向日本專利局提交的日本專利申請No.2005-363084；其內容通過引用并入本文。

技術領域

本發明涉及反饋聲音消除設備，該設備防止了從環繞麥克風的揚聲器發出并被麥克風收集的聲音所產生的聲學回聲或嘯叫。特別地，本發明涉及使用自適應濾波器的反饋聲音消除設備。

背景技術

以往已經公開了多種使用自適應濾波器來防止聲學回聲或者嘯叫的裝置。

日本專利公開No.昭62-120734中的回聲消除設備包括多個麥克風，并且在回聲消除以后，每個麥克風的傳輸路徑的傳遞函數被誤差信號更新和設置，并且FIR濾波器(自適應濾波器)的濾波器系數被這個傳遞函數設置。

日本專利No.2938076中的回聲消除器包括多個麥克風，并且每個傳輸路徑(回聲通路)的偽回聲通路特性是根據這時的傳遞函數和之前假設的多個綜合偽回聲通路特性計算出來的，隨后，一個新的綜合偽回聲通路特性根據這個偽回聲通路特性和當前的傳遞函數設置的。

然而，在日本專利公開No.昭62-120734中，由于自適應濾波器的濾波器系數是通過誤差信號設置的，所以有必要在誤差信號收斂之前一直保持濾波器的更新，于是需要用于設置濾波器系數的時間。此外，在日本專利No.2938076中，由于矩陣運算是利用先前的綜合偽回聲通路特性和當前的傳遞函數完成的，那么為了計算當前的綜合偽回聲通路特性，就需要進行復雜的運算處理來設置自適應濾波器的系數。

特別地，最近，在使用了通過排列多個揚聲器而形成的揚聲器陣列或者通過排列多個麥克風而形成的麥克風陣列的聲學系統中，在許多情況下，通過控制這些揚聲器陣列和麥克風陣列的指向性可以快速地并且非線性地改變聲學環境。在這種情況下，如同在各個專利文件中所描述的，在基于先前誤差信號或者濾波器設置內容來設置當前濾波器系數的方法中，濾波器系數的設置不能跟隨聲學環境的變化，于是需要很長的時間來使得自適應濾波器穩定地工作。

發明內容

因此，本發明的一個目的在于提供這樣一種反饋聲音消除設備，使得即使聲學環境迅速地并且非線性地發生變化，該反饋聲音消除設備也能通過在短時間內穩定地操作自適應濾波器而有效地消除反饋聲音。

本發明的一種反饋聲音消除設備包括：控制裝置，其將聲學環境指示給反饋聲音消除裝置和聲學環境形成裝置，其中所述聲學環境形成裝置至少包括揚聲器系統和麥克風系統，并且所述聲學環境形成裝置實現了多個聲學環境中的一個；和反饋聲音消除裝置，其根據將要輸入至所述揚聲器系統的語音信號產生偽反饋聲音信號，并且將所述偽反饋聲音信號從輸出自所述麥克風系統的拾取聲音信號中減去。此外，反饋聲音消除裝置包括：存儲裝置，其存儲用于自適應濾波器的多個參數，對應于所述多個聲學環境，所述多個參數被分別地設置；和自適應濾波器，如果聲學環境指令被所述控制裝置執行，那么所述自適應濾波器根據所述聲學環境指令從所述存儲裝置中讀出相關的參數，利用所述讀出的參數生成所述偽反饋聲音信號，并且根據將此時的偽反饋聲音信號從先前的拾取聲音信號中減去所得到的結果，在不停地更新所述參數的同時生成偽反饋聲音信號。

在這種結構中，當聲學環境被控制裝置指示時，聲學環境形成裝置就控制揚聲器系統和麥克風系統的指向性以形成預定的聲學環境。反饋聲音消除裝置的自適應濾波器根據聲學環境指令內容從存儲裝置中讀出參數，并且設置參數。隨后，自適應濾波器利用設置的參數對語音信號進行濾波處理，于是生產了偽反饋聲音信號。通過將這個偽反饋聲音信號從拾取聲音信號中減去，反饋聲音消除裝置得到了輸出信號。按照這種方式，當聲學環境變化的時候，自適應濾波器根據對應于新近設置的聲學環境的參數生成偽反饋聲音信號，其中該參數已經事先存儲在存儲裝置中。隨后，聲學環境變化之后的初始處理之后，重復自適應濾波器的正常操作，也就是這樣的操作，在根據先前誤差信號依次地將參數更新為最佳條件的同時生成偽反饋聲音信號。

結果就是，即使聲學環境迅速地并且非線性地改變，還是能夠立刻設置適合于新的聲學環境的初始參數，并且能夠在短時間內獲得最佳參數。